卡特蘭數背後的思考

我們從一道面試題引入:

題目:
題目: 有20個人去看電影,電影票50元。其中只有10個人有50元錢,另外10個人都只有一張面值100元的紙幣,電影院沒有其他鈔票可以找零,問有多少種找零的方法?

解析:
這20個人不是一起的
所以第一個人必須是50元
要想後續每次都找的開,那麼在每一次收錢的時候,收銀員已經收過的50元的個數要大於已經收過的100元的個數。

從(0,0)開始記錄收銀員已經收銀的狀態,左邊代表50元的個數,右邊代表100元的個數,用**(a,b)記錄,則a>=b**

第一次必須爲(1,0)
第二次可以爲(2,0)也可以爲(1,1)
第三次:(3,0) 或者 (2,1)
以此類推,我們可以用畫圖的方法來表示:

這裏以5個50,5個100舉例:
在這裏插入圖片描述
用數字將到達每一種狀態時的可能性標出,則最後可以看出,有42種可能到達的方法。
在這裏插入圖片描述
然後我們發現1,2,5,14,。。。是卡特蘭數

卡特蘭數:
1—>1
2—>2
3—>5
4—>14
5—>42
6—>132
7—>429
8—>1430
9—>4862
10—>16796

公式:C(2n,n)/(n+1)=C(10,20)/11=16796

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