兔子生兔子问题

来源:互联网 发布:nginx代理zookeeper 编辑:程序博客网 时间:2024/04/26 04:49


关于兔子生兔子的算法详解


有一对兔子,从出生后第3个月起每个月都生一对兔子,小兔
子长到第三个月后每个月又生一对兔子,假如兔子都不死,问每个月的兔子总数为多少?

 

分析:

第1个月  --  1对

第2个月  --  1对

第3个月 -- 原来的1对 +  新生1对  =  2对

第4个月 --前面存在的3对(即第3个月的数量) +  往后2个月的兔子对生的兔子 1对(即4  - 2  = 2月的兔子对生的兔子对 1对) = 2 + 1 =  3对

第5个月  --第4个月的兔子对数量 (3对) +  第3个月兔子对所生的兔子对(2对,因为兔子出生2个月后可以生兔子) =  3  +  2  = 5 

第6个月 --第5个月的兔子对数量 (5对) +  第4个月兔子对所生的兔子对(3对) = 5 + 3 = 8

以此类推

兔子的规律为数列:1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, ...

 

所以很明显兔子数量为斐波那契数列,下面只需要用代码计算斐波那契数列即可。 

   public static int feibo(int num){   if ( (num == 1) || (num == 2)){               return 1 ;}else{return feibo(num - 1) + feibo(num - 2) ;}


 

        }

以下为完整java程序:

public class FeiboTest { public static void main(String []args){int num = Integer.valueOf(args[0]) ; //通过命令参数传入月份 java FeiboTest 10 System.out.println(feibo(num)) ;                }        public static int feibo(int num){    if ( (num) == 1 || (num == 2)){                return 1 ; }else{return feibo(num - 1) + feibo(num - 2) ;}        }}


 

 

其实这种重复问题使用递归,会有很大的浪费,比如,计算feibo(8) =feibo(7) + feibo(6)

而feibo(7) 的计算也会用到feibo(6) ,而这个feibo(6) 每次又是通过递归重新计算的。 
我们可以先做一个测试: 

      
 
public static int feibo(int num) {System.out.println("feibo(" + num + ") 被调用.");if ((num == 1) || (num == 2)) {return 1;} else {return feibo(num - 1) + feibo(num - 2);}}你调用一下fibo(10),就会发现,好多的函数被重复调用了所以,我们要想更好的办法避免这些浪费,这就用到了“动态规划”的思想: private static int ARRS[] = new int[50];定义一个数组(这里为了说明问题,考虑50个月以内的) 这样,第一次调用后,把这个值存在数组中,(feibo(i)的值保存在a[i-1]中) 这样下一次,在使用这个值的时候就可以直接调用而不是递归了。 新的动态规划版斐波那契函数: 
public class FeiboTest {private static int ARRS[] = new int[50] ;static {for (int i = 0; i< 100; i++){ARRS[i] = 0 ;}}public static void main(String[] args) {int num = Integer.valueOf(args[0]);System.out.println(feibo(num));for (int i = 0; i < 100; i++) {if  (ARRS[i] == 0) {break ;}System.out.println("+++++++ " + ARRS[i]);}}public static int feibo(int num) {if (ARRS[num-1] != 0){return ARRS[num -1] ;}else{if ((num == 1) || (num == 2)) {ARRS[num -1] = 1;return 1;} else {ARRS[num -1] = feibo(num - 1) + feibo(num - 2);    return ARRS[num -1] ;}}}}

	
				
		
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