华中师大一附中 赵爽
【问题1】有根树的计数
用n个相同顶点能够构成多少种结构不同的有根树呢?在n=4的时候,有下面4种构造方法:
我们不妨假设用n个顶点能够构成 种有根树。那么,很显然有 =1。当n>1时,这棵树的结构必然是:

即这棵有根树包含t棵子树,第i棵子树包含的顶点个数是
。那么,必然有
。
为了便于记数,我们不妨假设含有1个顶点的子树有 个,含有2个顶点的子树有 个,……,含有n-1
个顶点的子树有 个。那么,有
。
含有k的顶点的子树有 个,而这 个子树每个均有 种构造方法。我们假设这 个子树中有 个采用的是第1种构造方法,有 个采用的是第2中构造方法,……,有 个采用的是第 种构造方法,那么,有 。这个方程非负整数解的个数 就是这 个包含k个顶点的子树的构造方案总数①。
因此,用n个顶点可以构造的有根树总数为:
…………
等式1
当然,这里有n>1。



注:①关于方程的非负整数解个数问题,参见有关组合数学书籍。
相关键接:树的计数(一)
树的计数(二)
树的计数(三)
树的计数(四)
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