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P5743 <<小猴吃桃>> 題解

題目:

一隻小猴買了若干個桃子。第一天他剛好吃了這些桃子的一半,又貪嘴多吃了一個;接下來的每一天它都會吃剩餘的桃子的一半外加一個。第 \(n(n≤20)\) 天早上起來一看,只剩下 \(1\) 個桃子了。請問小猴買了幾個桃子?

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解題思路:

這道題大神們都不屑一顧,我卻認為這是一道非常好的試題,可以讓孩子們鍛鍊的東西太多了,太有用了。我試著推導一下,給不清楚的同學解惑。

1、假設第\(10\)天吃完(就是一個猜想的數字,和答案無關,也可以設成第\(i\)天吃完,太小孩子不好理解),就是第\(10\)天早上有\(1\)個桃子,設\(s_{10}=1\)
2、第\(9\)

天早上還未開始吃之前的數量,即\(s_9\),我們想找出 \(s_9\)\(s_{10}\)之間的關聯關係,找到遞推公式,就可以實現遞推了。
3、第\(9\)天,吃了多少個桃子呢?是當天的一半加1個,就是 吃掉桃子數=\(\frac{s_9}{2}+1\),那麼當天吃完剩下的桃子數=\(s_9-(\frac{s_9}{2}+1)\)
4、而第\(9\)吃完剩下的,恰好就是第十天的開始數量,即\(s_{10}=s_9-(\frac{s_9}{2}+1)\)
5、去括號: \(s_{10}=s_9-\frac{s_9}{2}-1=\frac{s_9}{2}-1\)
6、等式兩邊都乘以\(2\), \(2*s_{10}=2*\frac{s_9}{2}-1*2\)

7、整理得到:\(2*s_{10}=s_9-2\),移項
8、\(s_9=s*s_{10}+2\)
9、如果是其它天數,比如\(i\),可以整理出通項公式:\(s_i=2*s_{i+1}+2\)

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;
typedef long long LL;
int n;


/**
 思路分析:
 1、比如第10天桃子數量為1,我們記為s10=1.
 2、那麼我們可以考慮s9是多少?
 3、第9天時,吃掉了s9的一半,再加1個,然後變成的s10.就是 吃掉了:s9/2+1,剩下: s9-s9/2-1=s9/2-1=s10
 4、整理得到s9=2s10+2
 5、通項公式為 Si=2*S(i+1)+2
 6、還知道Sn=1
 */

/**
 * 遞迴函式的定義及引數理解是最重要的!
 * @param n 第幾天
 * @return  x天剩餘多少桃子
 */
int dfs(int x) {
    if (x == n) return 1;
    return 2 * dfs(x + 1) + 2;
}

int main() {
    cin >> n;
    //方法1:逆推
    LL ans = 1; //最後一天剩下一個
    for (int i = n - 1; i >= 1; i--) ans = ans * 2 + 2;
    cout << ans << endl;

    //方法2:遞迴法 順推
    cout << dfs(1) << endl;
    return 0;
}