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從1元、2元和5元的鈔票和等於100元的演算法問題談到遞迴

引入

一直以來,遞迴思想成為不少新手的攔路虎。同樣作為一個新手,我希望這篇文章可以從新手

的角度出發,走入遞迴。

     如本文標題,相信不少人碰到過這個問題:
“現有面值為1元、2元和5元的鈔票(假設每種鈔票都足夠多),從這些鈔票中取出任意張數使

其總面值為100元,問有多少種取法?“

     我們將從這個問題入手,逐步深入。

基本思路

本文我們要學習遞迴思想,因此對其他解法不作解釋。

     一:先簡化題目

將題中100元改成10元,即 現有面值為1元、2元和5元的鈔票(假設每種鈔票都足夠多),從這些 鈔票中取出任意張數使其總面值為10元,問有多少種取法 以便於我們具體分析;

     二:思路(希望大家可以跟著我的思路走)

        基本規則: 1、每次只取一張鈔票,面額小的優先。
      2、當已取鈔票總額等於或超過10,則停止取鈔,進行相應的判斷後選擇下一步的策略。
      3、每次取出的面值必須比放回的鈔票大。
      4、每次取的面值必須大於或等於已取的面值。
現在我們開始去鈔票,根據規則1,每次只取一張,我們從面額最小的開始取(面值小優先):
第一張:取1元;
第二張:取1元;
第三張:取1元;
.
.
.
第九張:取1元;
第十張:取1元;

此時已取鈔票總額為10元,根據規則2,停止取鈔,進行判斷。(11111 11111)

1.我們發現手裡的鈔票總額剛好為10,取法數N變為1;
2.然後我們將最後(即第十張)取出的那張1元鈔票放回未取鈔票中,根據規則3,選擇
一張面額為2的鈔票放入手中;

此時已取鈔票總額為11元,根據規則2,停止取鈔,進行判斷。(11111 11112)
1.我們發現手裡的鈔票總額為11,取法數N不變;
2.然後我們將最後取出的那張2元鈔票放回未取鈔票中,根據規則3,選擇一張面額為5的
鈔票放入手中;

此時已取鈔票總額為14元,根據規則2,停止取鈔,進行判斷。(11111 11115)
1.我們發現手裡的鈔票總額為14,取法數N不變;
2.然後我們將最後取出的那張5元鈔票放回未取鈔票中,並且此時已沒有比5面值更大的

鈔票選擇,因此我們的策略是:將此刻手中的最後取出(即第九張)的那張1元鈔票放回
未取鈔票中,根據規則3,再選擇一張面額為2的鈔票放入手中;

此時已取鈔票總額為10元,根據規則2,停止取鈔,進行判斷。(11111 1112)1.我們發現手裡的鈔票總額為10,取法數N變為2;
2.然後我們將最後取出的那張2元鈔票放回未取鈔票中,根據規則3,再選擇一張面額為5
   的鈔票放入手中;

此時已取鈔票總額為13元,根據規則2,停止取鈔,進行判斷。(11111 1115)
1.我們發現手裡的鈔票總額為13,取法數N不變;
2.然後我們將最後取出的那張5元鈔票放回未取鈔票中,並且此時已沒有比5面值更大的
鈔票選擇,因此我們的策略是:將此刻手中的最後取出(即第八張)的那張1元鈔票放回
未取鈔票中,根據規則3,再選擇一張面額為2的鈔票放入手中;

此時已取鈔票總額為9,根據規則4,因此取出一張面額為2的鈔票。

此時已取鈔票總額為11元,根據規則2,停止取鈔,進行判斷。(11111 11122)
1.我們發現手裡的鈔票總額為11,取法數N不變;
2.然後我們將最後取出的那張2元鈔票放回未取鈔票中,根據規則3,再選擇一張
面額為5的鈔票放入手中;

此時已取鈔票總額為14元,根據規則2,停止取鈔,進行判斷。(11111 11125)
1.我們發現手裡的鈔票總額為11,取法數N不變;
2.然後我們將最後取出的那張5元鈔票放回未取鈔票中,並且此時已沒有比5面值更大的
鈔票選擇,因此我們的策略是:將此刻手中的最後取出那張2元鈔票放回未取鈔票中,
根據規則3,再選擇一張面額為5的鈔票放入手中;

此時已取鈔票總額為12,根據規則2,停止取鈔,進行判斷。(11111 115)
1.我們發現手裡的鈔票總額為12,取法數N不變;
2.然後我們將最後取出的那張5元鈔票放回未取鈔票中,並且此時已沒有比5面值更大的
鈔票選擇,因此我們的策略是:將此刻手中的最後取出那張(第七張)1元鈔票放回
未取鈔票中,根據規則3,再選擇一張面額為2的鈔票放入手中;

此時已取鈔票總額8,根據規則4,因此取出一張面額為2的鈔票。

此時已取鈔票總額為10元,根據規則2,停止取鈔,進行判斷。(11111 122)
1.我們發現手裡的鈔票總額為10,取法數N變為3;
2.然後我們將最後取出的那張2元鈔票放回未取鈔票中,根據規則3,再選擇一張
面額為5的鈔票放入手中;

(以此類推)
.

.
整個過程,手中鈔票的變化過程如下

現有面值為1元、2元和5元的鈔票(假設每種鈔票都足夠多),從這些鈔票中取出

任意張數使其總面值為10元,問有多少種取法?N=10

以下為原始碼:
#include <stdio.h>
int num=0;
void zuhe(int min,int sum)
{
	int i;
	if(sum==10)
		num++;
	if(sum>10)
		return;
	for(i=min;i<6;)
	{
		if(i==1)
		{
			zuhe(1,sum+1);
			i=2;
		}
		else if(i==2)
		{
			zuhe(2,sum+2);
			i=5;
		}
		else
		{
			zuhe(5,sum+5);
			i=6;
		}
	}
}
int main()
{
	int sum=0;
	int min=1;
	zuhe(min,sum);
	printf("%d",num);
}


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