如何不使用数组实现打印“杨辉三角形”?

一、杨辉三角形1.1 杨辉三角形的概念

杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列。在欧洲,这个表叫做帕斯卡三角形。帕斯卡(1623—-1662)是在1654年发现这一规律的,比杨辉要迟393年,比贾宪迟600年。杨辉三角是中国古代数学的杰出研究成果之一,它把二项式系数图形化,把组合数内在的一些代数性质直观地从图形中体现出来,是一种离散型的数与形的结合 。

我们先看一下杨辉三角形的打印结果:

如何不使用数组实现打印“杨辉三角形”?
1.2 杨辉三角形的性质

杨辉三角形有很多性质:

1). 每行端点与结尾的数为1.

2). 每个数等于它上方两数之和。

3). 每行数字左右对称,由1开始逐渐变大。

4). 第n行的数字有n项。

5). 前n行共[(1+n)n]/2 个数。

6).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。

7). 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。

8). 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)

9). (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。

10). 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。

11). 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^=1 * 10^0^ + 1 * 10^1^=11,

11^2^=1×10^0^+2×10^1^^+1×10^2^=121,

11^3^=1×10^0^+3×10^1^+3×10^2^+1×10^3^=1331,

11^4^=1×10^0^+4×10^1^10^2^+4×10^3+1×10^4=14641,

11^5^=1×10^0^+5×10^1^+10×10^2^+10×10^3^+5×10^4^+1×10^5^=161051。

12). 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)^。

13). 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。

14). 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。

实现杨辉三角形的打印也有很多方式,今天我为大家介绍两种方式:

使用数组的方式:这也是网上比较常见的方式。需要使用数组,所以效率较低。不使用数组的方式:不需要使用数组,所以效率较高。二、使用数组的方式2.1 示意图

根据上面的性质,如果我们要打印一个11行的杨辉三角形,我们可以将整个排列看做是一个n行,0-n列的矩阵,再结合上面的性质8,我们将这个矩阵用一个二维数组来实现,如下图:

如何不使用数组实现打印“杨辉三角形”?
2.2 代码分步实现

2.2.1 根据示意图,我们先定义一个二维数组:

int n = 11;//要几行的数据 int[][] values = new int[n][];//定义n行,但暂时每行的列数先不定义

2.2.2 生成二维数组,根据杨辉三角形性质,n行的数字个数为n:

for(int i = 0;i < values.length ; i++){ values[i] = new int[i + 1];//行0有1列,行1有2列,….,行n有n+1列 }

2.2.3 填充二维数组:

for(int i = 0;i < values.length ; i++){ values[i] = new int[i + 1];//01列,行12列,….,行n有n+1for(int j = 0 ; j < values[i].length ; j++){ //根据性质1,每行的首尾都为:1 if(j == 0 || j == value[i].lenght – 1){ values[i][j] = 1; }else if(i > 1){//根据性质8,除首尾外的其它数字 = 上方数 + 上方左侧的数 values[i][j] = values[i – 1][j] + values[i – 1][j – 1]; } } }

2.2.4 完整代码:

public class YangHui { public static void main(String[] args) { yangHui(8); } private static void yangHui3(int n) { int[][] values = new int[n][];//定义n行,但暂时每行的列数先不定义 for(int i = 0;i < values.length ; i++){ values[i] = new int[i + 1];//行0有1列,行1有2列,….,行n有n+1列 for(int j = 0 ; j < values[i].length ; j++){ //根据性质1,每行的首尾都为:1 if(j == 0 || j == values[i].length – 1){ values[i][j] = 1; }else if(i > 1){//根据性质8,除首尾外的其它数字 = 上方数 + 上方左侧的数 values[i][j] = values[i – 1][j] + values[i – 1][j – 1]; } } } print(values); } private static void print(int[][] values) { for(int i = 0; i < values.length; i++) { for(int j = 0; j < values[i].length; j++) { System.out.printf(“%-4d”, values[i][j]); } System.out.println(); } } }

数组的方式比较好理解,但需要创建二维数组,效率较低,接下来我们看一下不需要数组的写法。

三、不使用数组的方式3.1 算法说明

根据性质6,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。

我们将其表示为C(i , j)的组合数,那么就有以下算法:

1、例如:i=3、j=2的位置上,值为C(3,2),即(3*2)/(1*2)=3/1 * 2/2 = 3 2、例如:i=5、j=3的位置上,值为C(5,3),即(5*4*3)/(1*2*3)= 5/1 * 4/2 * 3/3 = 5 * 2 * 1 = 10 3、例如:i=7、j=4的位置上,值为C(7,4),即(7*6*5*4)/(1*2*3*4) = 7/1 * 6/2 * 5/3 * 4/4 = 353.2 代码实现

根据上述算法,我们就可以很方便的写出以下代码:

private static void yangHui2(int n) { for(int i = 0; i < n; i++) {//行 for(int j = 0; j <= i; j++) {//列 //计算每列的值 int value = 1; for(int k = 0; k < j; k++) { value = value * (i-k) / (k+1); } System.out.printf(“%-4d”, value); } System.out.println(); } }

免责声明:文章内容来自互联网,本站仅作为分享,不对其真实性负责,如有侵权等情况,请与本站联系删除。
转载请注明出处:如何不使用数组实现打印“杨辉三角形”? https://www.dachanpin.com/a/cyfx/11839.html

(0)
上一篇 2023-05-12 03:49:15
一高级工程师发帖:好的代码不需要注释!网友吵翻了
下一篇 2023-05-12 03:50:20

相关推荐

  • 留法学友俱乐部创业奖得主:留法经历对创业有益

    刘仌获得卡地亚女性特别奖 入围选手曾经在法国进行过工程师、美术、经贸等专业的学习,共有5个团队的申请材料脱颖而出,他们将有机会与评委面对面地来阐述自己的创业项目。2015年第二届留法学友俱乐部创业奖评委会主席为前华为技术有限公司高级副总裁郭俊峰先生,作为中国政府第一批选派赴法留学人员他本人于1964年赴法,这一年恰逢中法两国政府建立外交关系,因此郭俊峰先生可…

    2023-05-16
  • 近湖街道青年创客群 创业成就精彩人生

    同是80后的夏刚, 第一个创新的是设备。他研发的模切成型和涂层设备,解决了靠纯手工制作的传统工艺,在人工操作环境下卫生的绝对安全难题,让痛点变成了亮点。他再次颠覆的,则是食材。巧克力食品,在色彩上过去大多添加的是食用色素,他研发的利用紫薯、燕麦等食材的纯天然色彩,取代食用色素技术,在去年7月的青岛食品博览会上一举获得成功。而夏刚也利用这项技术加大研发力度,生…

    创业分享 2023-05-28
  • 吴世春北大演讲:我心中的“黑马创业者”是怎样的?

    一个企业只会在创始人的思维空间里成长,因此企业的天花板是创始人的学习、认知能力。很多VC/PE看项目都是看商业模式、用户数据、财务数据、经济模型……这些都是可以被计算的。但是唯一不可以计算的是创始人的成长潜力,梅花投资的就是创始人的成长潜力,因此我们能抓住很多黑马。 对于创业者,我们扮演着三个角色:第一,肩膀。我们希望成为创业者的朋友,用来踩和靠。第二,眼睛…

    创业分享 2023-05-16
  • 海淀创业园企业联合党委全体党员大会举行

    12月15日,海淀创业园企业联合党委全体党员大会在中关村创业大厦二楼报告厅举行。2016年,在海淀园工委和海淀创业园创业中心的领导下,联合党委以党的十八大精神为指导,以“两学一做”学习教育为主线,以服务党员为点,以服务企业为面,积极开展多层次、全方位的党建工作,在营造和谐创新创业环境、助推企业健康持续发展、打造“红色先锋”孵育高地等方面取得了良好成效。为总结…

    2023-05-26
  • 创业星工场之石墨文档

      石墨文档是中国第一款支持云端实时协作的企业办公服务软件(功能类比于Google Docs、Quip),可以实现多人同时在同一文档及表格上进行编辑和实时讨论,同步响应速度达到毫秒级,是团队协作的最佳选择。在赋予产品高协作性功能的基础上,石墨文档还是一款具有中国式美感的科技产品,2015年获得极客公园评选的最佳互联网创新产品50强。在SaaS类协作云文档国内…

    创业分享 2023-06-16

发表回复

登录后才能评论

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮件:362039258@qq.com

工作时间:周一至周五,9:30-16:30,节假日休息