0

0

c++中如何计算组合数C(n,m)_c++求排列组合方法汇总

尼克

尼克

发布时间:2026-01-04 13:07:02

|

348人浏览过

|

来源于php中文网

原创

应避免用std::tgamma或阶乘公式直接计算大数组合数,而采用迭代乘除法控制中间值;unsigned long long可安全计算至C(67,33),超限需用boost::multiprecision::cpp_int等高精度方案。

c++中如何计算组合数c(n,m)_c++求排列组合方法汇总

直接用 std::tgamma 计算大数 C(n, m) 容易精度丢失

n 超过 20 左右,用阶乘公式 C(n,m) = n! / (m! * (n-m)!) 直接算 doublelong double 会迅速溢出或失真。比如 std::tgamma(n+1)n=171 就返回 inf(超出 double 表示范围)。更糟的是,中间结果远大于最终结果,导致有效数字被截断。

实际应避免全阶乘:改用迭代乘除,边乘边除,控制中间值在合理范围内。

  • max(m, n-m) 开始向上累乘分子,向下累除分母,减少迭代次数
  • unsigned long long 可安全算到 C(67, 33) ≈ 1.4e19(接近 ULLONG_MAX
  • 超过这个范围必须上高精度(如 boost::multiprecision::cpp_int 或手写数组)

unsigned long long 迭代实现安全整数版 C(n,m)

这是最常用、零依赖、兼顾速度与可读性的方案。核心是把组合数拆成连乘积:C(n,m) = ∏_{i=1}^m (n - m + i) / i,并保证每一步除法整除(数学上成立)。

unsigned long long comb(unsigned n, unsigned m) {
    if (m > n) return 0;
    if (m > n - m) m = n - m; // 利用对称性减少循环
    unsigned long long res = 1;
    for (unsigned i = 0; i < m; ++i) {
        res = res * (n - i) / (i + 1); // 先乘后除,整除成立
    }
    return res;
}

注意:res * (n - i) 这一步仍可能溢出——所以务必在 n 较大时加溢出检查,或改用 __builtin_mul_overflow(GCC/Clang)。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

需要支持 n > 67?用 boost::multiprecision::cpp_int

标准库不提供大整数,但 boost::multiprecision 是事实上的补充。它支持任意精度整数,且语法几乎和原生类型一致,适合科学计算或算法验证场景。

一览AI编剧
一览AI编剧

创意生成+情节生成+脚本生成,AI编剧3步走,AI自动帮你搞定剧情!

下载

需链接 -lboost_system(部分平台),头文件为

#include 
using namespace boost::multiprecision;
cpp_int comb_big(unsigned n, unsigned m) {
    if (m > n) return 0;
    if (m > n - m) m = n - m;
    cpp_int res = 1;
    for (unsigned i = 0; i < m; ++i) {
        res *= (n - i);
        res /= (i + 1);
    }
    return res;
}

性能比 ULLONG_MAX 版慢 10–100 倍,但换来的是完全无溢出风险。调试时可直接 std::cout 打印完整十进制结果。

std::next_permutationstd::next_combination 不是标准库函数

很多人搜“C++ 排列组合库函数”,误以为有类似 std::next_combination 的东西。实际上只有 std::next_permutation(用于生成全排列),而组合没有对应标准函数。

若需枚举所有大小为 m 的子集(即所有组合),常见做法是:

  • std::vector mask(n, false),设前 m 位为 true,再用 std::next_permutation(mask.begin(), mask.end()) 枚举所有掩码
  • 每次循环中,遍历 mask 收集下标,构造一个组合
  • 注意:该方法时间复杂度 O(C(n,m) × n),仅适用于 n ≤ 30m 不极端的情况

真正高频使用组合数的场景(比如 DP、数论题),几乎都只需求值而非枚举;枚举本身应按需定制,避免依赖不存在的“标准组合函数”。

相关文章

c++速学教程(入门到精通)
c++速学教程(入门到精通)

c++怎么学习?c++怎么入门?c++在哪学?c++怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了c++速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
python如何计算数的阶乘
python如何计算数的阶乘

方法:1、使用循环;2、使用递归;3、使用math模块;4、使用reduce函数。更多详细python如何计算数的阶乘的内容,可以阅读下面的文章。

162

2023.11.13

python求阶乘教程大全
python求阶乘教程大全

本专题整合了python求阶乘相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

9

2025.11.08

python语言求阶乘
python语言求阶乘

本专题整合了python中阶乘相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细步骤。

25

2025.12.06

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

49

2025.08.29

C++中int、float和double的区别
C++中int、float和double的区别

本专题整合了c++中int和double的区别,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

97

2025.10.23

页面置换算法
页面置换算法

页面置换算法是操作系统中用来决定在内存中哪些页面应该被换出以便为新的页面提供空间的算法。本专题为大家提供页面置换算法的相关文章,大家可以免费体验。

391

2023.08.14

php代码编辑器入口汇总
php代码编辑器入口汇总

本文整理了主流PHP代码编辑器的官网入口及在线使用链接,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

26

2026.01.04

php代码编辑器地址汇总
php代码编辑器地址汇总

本文整理了主流PHP代码编辑器的官网入口及在线使用链接,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

0

2026.01.04

Excel制作交互图表的方法 Excel交互式的图表教程大全
Excel制作交互图表的方法 Excel交互式的图表教程大全

Excel交互式图表可通过四种方法实现:一、用切片器控制数据透视图;二、结合下拉列表与INDEX-MATCH动态引用;三、用选项按钮绑定图表系列;四、利用动态命名区域配合OFFSET函数。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

181

2026.01.04

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 6万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 3.8万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 11.1万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号