Função "Partição de Inteiros" Recursiva COM Tabela Estática em C
Publicado por Perfil removido (última atualização em 22/06/2012)
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De quantos modos diferentes pode-se escrever 6 como soma de números maiores que zero?
6 = 5+1 = 4+2 = 3+3 = 4+1+1 = 3+2+1 = 2+2+2 = 3+1+1+1 = 2+2+1+1 = 2+1+1+1+1 = 1+1+1+1+1+1
11 modos diferentes. p(6) = 11.
O cálculo do número de partições de um inteiro usa uma recursão bem mais demorada que a dos números de Fibonacci ou a fatorial.
Este exemplo usa variáveis estáticas dentro da implementação da função.
Quando um valor é calculado, ele simplesmente é armazenado para consulta futura, já que este cálculo recursivo solicita valores já calculados em sua recursão.
Poderia ser citado por alguém o uso a função realloc(), mas preferi deste modo para observar o funcionamento do código.
A tabela dos valores anotados é expandida quando há a necessidade de serem armazenados mais valores que a sua capacidade naquele instante da execução.
O tempo de demora é absurdamente inferior ao que seria se não fosse usada essa tabela.
Há uma condição na função que se verificada destrói a tabela, usada para desalocar o espaço ao fim da execução.
Pode-se testar a destruição da tabela antes de uma chamada da função em main() para ser verificada a eficácia.
Parte dos resultados pode ser conferida neste link: http://oeis.org/A000041
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> unsigned int part (unsigned int n) { static unsigned int tam = 0; static unsigned int *tab; static unsigned int *tmp; if (n==-1 && tab!=NULL) { free (tab); tab = NULL; tam = 0; return 0; } if (n==0 || tam<n) { tmp = (unsigned int *) calloc ((n<4?4:n+1),sizeof(unsigned int)); if (tmp==NULL) { puts("Erro de alocacao"); exit (1); } if (tam<4) { *(tmp+0) = 1; *(tmp+1) = 1; *(tmp+2) = 2; *(tmp+3) = 3; tam = 3; } else { unsigned int m; for (m=0;m<=tam;m++) *(tmp+m) = *(tab+m); free (tab); } tab = tmp; tmp = NULL; tam = n; } if (n<0) return 0; if (n<=3) return *(tab+n); unsigned int i=0, j=0; unsigned int p=0; unsigned int k, s; if (*(tab+n)) return *(tab+n); else { for (k=1,s=1;i<n||j<n;k++,s=-s) { i = (3*k*k-k)/2; j = (3*k*k+k)/2; if (i<=n) p += s * ((*(tab+(n-i))==0)?part(n-i):*(tab+(n-i))); if (j<=n) p += s * ((*(tab+(n-j))==0)?part(n-j):*(tab+(n-j))); } *(tab+n) = p; } return p; } int main (void) { printf ("particao de %3u = %15u\n", 30, part(30)); printf ("particao de %3u = %15u\n", 60, part(60)); printf ("particao de %3u = %15u\n", 45, part(45)); printf ("particao de %3u = %15u\n", 90, part(90)); printf ("particao de %3u = %15u\n", 120, part(120)); printf ("particao de %3u = %15u\n", 105, part(105)); part(-1); return 0; }
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