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在昨天我说过,杨辉三角可以用栈的结构来做,那么先拓展一下杨辉三角吧:
杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列,中国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中出现。在欧洲,帕斯卡(1623----1662)在1654年发现这一规律,所以这个表又叫做帕斯卡三角形。帕斯卡的发现比杨辉要迟393年,比贾宪迟600年。
简单地说,杨辉三角是(x+1)的n次方的展开式的系数
特别的:
每个数等于它上方两数之和。
每行数字左右对称,由1开始逐渐变大。
第n行的数字有n项。
前n行共[(1+n)n]/2 个数。
第n行的m个数可表示为 C(n-1,m-1),即为从n-1个不同元素中取m-1个元素的组合数。
第n行的第m个数和第n-m+1个数相等 ,为组合数性质之一。
每个数字等于上一行的左右两个数字之和。可用此性质写出整个杨辉三角。即第n+1行的第i个数等于第n行的第i-1个数和第i个数之和,这也是组合数的性质之一。即 C(n+1,i)=C(n,i)+C(n,i-1)。
(a+b)n的展开式中的各项系数依次对应杨辉三角的第(n+1)行中的每一项。
将第2n+1行第1个数,跟第2n+2行第3个数、第2n+3行第5个数……连成一线,这些数的和是第4n+1个斐波那契数;将第2n行第2个数(n>1),跟第2n-1行第4个数、第2n-2行第6个数……这些数之和是第4n-2个斐波那契数。
将第n行的数字分别乘以10^(m-1),其中m为该数所在的列,再将各项相加的和为11^(n-1)。11^0=1,11^1=1x10^0+1×10^1=11,11^2=1×10^0+2x10^1+1x10^2=121,11^3=1x10^0+3×10^1+3x10^2+1x10^3=1331,11^4=1x10^0+4x10^1+6x10^2+4x10^3+1x10^4=14641,11^5=1x10^0+5x10^1+10x10^2+10x10^3+5x10^4+1×10^5=161051。
第n行数字的和为2^(n-1)。1=2^(1-1),1+1=2^(2-1),1+2+1=2^(3-1),1+3+3+1=2^(4-1),1+4+6+4+1=2^(5-1),1+5+10+10+5+1=2^(6-1)。
斜线上数字的和等于其向左(从左上方到右下方的斜线)或向右拐弯(从右上方到左下方的斜线),拐角上的数字。1+1=2,1+1+1=3,1+1+1+1=4,1+2=3,1+2+3=6,1+2+3+4=10,1+3=4,1+3+6=10,1+4=5。
将各行数字左对齐,其右上到左下对角线数字的和等于斐波那契数列的数字。1,1,1+1=2,2+1=3,1+3+1=5,3+4+1=8,1+6+5+1=13,4+10+6+1=21,1+10+15+7+1=34,5+20+21+8+1=55。
代码核心:
先入栈0 1,然后每出栈一个数,若是0,则空行,并且使line++,再让0入栈,若不为0,则入栈temp+队头元素,依次循环
代码如下:
头文件:
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#define MAXSIZE 100
//循环队列类
class CyclicQ {
private:
int* data;//数组
int front;//队头指针
int rear;//队尾指针
public:
//初始化
void Init() {
data = new int[MAXSIZE];
front = rear = 0;
}
//求当前队列长度
int Getlen() {
return (rear - front + MAXSIZE) % MAXSIZE;
}
//输出
void Output() {
int len = Getlen();
cout << "队列长度:" << len << endl;
if (len > 0) {
cout << "队列内容:" << endl;
int index = (front + 1) % MAXSIZE;//指向第一个元素
for (int i = 0; i < len; i++) {
cout << data[index] << "|";
index = (index + 1) % MAXSIZE;
}
cout << endl;
}
}
//入队
void EnQueue(int value) {
rear = (rear + 1) % MAXSIZE;
data[rear] = value;
}
//出队
int DeQueue() {
front = (front + 1) % MAXSIZE;
return data[front];
}
//判空
bool isEmpty() {
return(front == rear) ? true : false;
}
//判满
bool isFull() {
return (front == ((rear + 1) % MAXSIZE)) ? true : false;
}
//销毁
void Destroy() {
delete[]data;
}
//取队头元素
int GetTop() {
int temp = (front + 1) % MAXSIZE;
return data[temp];
}
};
main函数:
#include<iostream>
#include"杨辉三角(严严).h";
using namespace std;
int main()
{
//杨辉三角的输出
CyclicQ yh;
yh.Init();
int number;
cout << "请输入一个大于0的整数";
cin >> number;
int line = 0;//输出的行数
int temp = 0;//存储出队列的元素
//先入队列0 和 1
yh.EnQueue(0);
yh.EnQueue(1);
while (!yh.isEmpty()) {//队列非空
temp = yh.DeQueue();//出队列
if (0 == temp) {
line++;
if(line == number + 1) {
break;
}
cout << endl;
yh.EnQueue(0);
}
else {
cout << temp << " ";
}
yh.EnQueue(temp + yh.GetTop());
}
cout << endl;
system("pause");
}