(青蛙跳台阶问题)

题目描述

一只青蛙可以一次跳1级台阶或一次跳2级台阶,例如:跳上第一级台阶只有一种跳法:直接跳1级即可。跳上两级台阶,有两种跳法:每次跳1级,跳两次;或者一次跳2级.问要跳上第级台阶有多少种跳法?

问题分析

  • 有一个台阶时:青蛙只能一级台阶,跳法一种 在这里插入图片描述

  • 有2个台阶时:青蛙可以一次跳2级台阶,也可以跳2次一级台阶,所以跳法两种: 在这里插入图片描述

  • 当有三级台阶时,如果青蛙第一次跳一级台阶,那么之后它就有两级台阶需要跳;如果第一次跳2级台阶,那么那之后就有1级台阶需要跳。这就把问题抛到了跳一级台阶和跳两级台阶的问题上,所以有3种跳法

第一次跳1级:在这里插入图片描述 第一次跳2级:在这里插入图片描述

  • 所以,当有n级台阶时,就可以把问题抛到n-1级台阶和n-2级台阶问题中,而这两个问题还可以细分,所以我们自然而然容易想到递归

第一次跳1级:在这里插入图片描述 第一次跳2级:

设跳n级台阶跳法为f(n)次 n = 1时,f(n) = 1; n = 2时,f(n) = 2; n>=3时,f(n) = f(n-1)+f(n-2);

递归解法

代码:

#include <stdio.h>
int times(int n)
{
	if (n == 1)
	{
		return 1;
	}
	else if (n ==2)
	{
		return 2;
	}
	else
	{
		return times(n - 1) + times(n - 2);
	}
}

int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	int time = times(n);
	printf("跳%d个台阶,需要%d次\n", n, time);
	return 0;
}

非递归解法

在前面的分析可以发现,n>=3时,f(n) = f(n-1)+f(n-2),也就是前n阶的前两种情况 所以完全可以使用非递归的循环语句解决这个问题

int times2(int n)
{
	if (n == 1)
	{
		return 1;
	}
	if (n == 2)
	{
		return 2;
	}
	else
	{
		int a = 1;   //一阶台阶有1中跳法
		int b = 2;   //二阶台阶有2种跳法
		int c = 0;  
		while (n > 2)
		{
			c = a + b;  
			a = b;
			b = c;
			n--;
		}
		return c;
	}
}
int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	int time2 = times2(n);
	printf("跳%d个台阶,需要%d次\n", n, time2);
	return 0;
}

这里用动图解释过程请添加图片描述

全部代码

#include <stdio.h>
int times(int n)
{
	if (n == 1)
	{
		return 1;
	}
	else if (n ==2)
	{
		return 2;
	}
	else
	{
		return times(n - 1) + times(n - 2);
	}
}

int times2(int n)
{
	if (n == 1)
	{
		return 1;
	}
	if (n == 2)
	{
		return 2;
	}
	else
	{
		int a = 1;
		int b = 2;
		int c = 0;
		while (n > 2)
		{
			c = a + b;
			a = b;
			b = c;
			n--;
		}
		return c;
	}
}

int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	int time = times(n);
	printf("递归:跳%d个台阶,需要%d次\n", n, time); 
	int time2 = times2(n);
	printf("非递归:跳%d个台阶,需要%d次\n", n, time2);
	return 0;
}

测试结果: 在这里插入图片描述