Computer >> บทช่วยสอนคอมพิวเตอร์ >  >> การเขียนโปรแกรม >> C++

หาเลข Hermite ที่ N ด้วย C++


ภาพรวมปัญหา

หา Hermite Number Hₙ ซึ่งนิยามโดย:

H₀ = 1, H₁ = 0
Hₙ = -2(n-1)Hₙ₋₂  สำหรับ n ≥ 2

ลำดับ: 1, 0, -2, 0, 12, 0, -120, 0, 1680, 0, -30240, ...

ตัวอย่าง

อินพุต

N = 7

เอาต์พุต

0

อินพุต

N = 6

เอาต์พุต

-120

วิธีแก้ปัญหา

วิธีที่ 1: Recursion

int calcNHermiteNumber(int N) {
    if (N == 0) return 1;
    if (N % 2 == 1) return 0;
    return -2 * (N - 1) * calcNHermiteNumber(N - 2);
}

วิธีที่ 2: สูตรปิด (Closed Form) - O(N) ⭐

ถ้า N คี่ → Hₙ = 0

ถ้า N คู่ → Hₙ = (-1)^(N/2) × 2^(N/2) × (N-1)!!

โดย (N-1)!! = (N-1)×(N-3)×...×3×1 (Double Factorial / Semi-factorial)

โค้ดตัวอย่าง (สูตรปิด)

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

int calcSemiFact(int n) {
    int factVal = 1;
    for (int i = 1; i <= n; i += 2)
        factVal *= i;
    return factVal;
}

int calcNHermiteNumber(int n) {
    if (n % 2 == 1) return 0;
    int hermite = pow(2, n / 2) * calcSemiFact(n - 1);
    if ((n / 2) % 2 == 1) hermite *= -1;
    return hermite;
}

int main() {
    int N = 10;
    cout << "The " << N << "th hermite Number is " << calcNHermiteNumber(N);
    return 0;
}

เอาต์พุต

The 10th hermite Number is -30240

สรุป

Hermite Numbers เป็น 0 สำหรับ index คี่ สำหรับ index คู่ใช้สูตร Double Factorial