小牛问题\n\n若一头小母牛,从出生起第四个年头开始每年生一头母牛,按此规律,第n年时有多少头母牛。(用递归函数方法求解)
时间: 2023-05-31 22:20:28 浏览: 168
### 回答1:
这是一道递归问题,可以用以下的递归函数来求解:
def count_cows(n):
if n <= 3:
return n
else:
return count_cows(n-1) + count_cows(n-3)
其中,n表示第几年,函数返回值为第n年时的母牛数量。
解释一下递归函数的实现:
- 当n小于等于3时,母牛数量就是n,因为前三年每年只有一头母牛。
- 当n大于3时,第n年的母牛数量等于第n-1年的母牛数量加上第n-3年的母牛数量,因为第n年的母牛数量等于第n-1年的母牛数量加上第n-2年的母牛数量,而第n-2年的母牛数量又等于第n-3年的母牛数量加上第n-4年的母牛数量,以此类推。
因此,我们可以通过递归调用count_cows函数来求解第n年的母牛数量。
### 回答2:
首先,我们需要明确题目所给出的规律,即小母牛从出生之后第四年开始每年生一头母牛。因此,我们可以利用递归函数来解决这个问题。
假设在第 n 年,牛的总数为 f(n),我们可以按照以下思路递归求解:
1. 在第一年,母牛的数量为 1,即 f(1) = 1;
2. 在第二年,母牛的数量还是 1,即 f(2) = 1;
3. 在第三年,母牛的数量也还是 1,即 f(3) = 1;
4. 在第四年,小母牛开始生育,此时牛的总数为前一年的数量加上新生的小母牛数,即 f(4) = f(3) + 1;
5. 在第五年,小母牛继续生育,此时牛的总数为前一年所有生育母牛的数量加上小母牛数,即 f(5) = f(4) + f(2);
6. 在第六年,同理,牛的总数为前一年所有生育母牛的数量加上小母牛数,即 f(6) = f(5) + f(3);
7. 以此类推,第 n 年的总数等于前一年所有生育母牛的数量之和再加上小母牛数,即 f(n) = f(n-1) + f(n-3)。
特别的,当 n <= 3 时,牛的总数为 1。
因此,我们可以使用如下的 Python 代码来实现递归函数:
```python
def cow_number(n):
if n <= 3:
return 1
else:
return cow_number(n-1) + cow_number(n-3)
```
当输入 n = 10 时,该函数将会返回数值 6,即第 10 年时牛的数量为 6 头。
### 回答3:
小牛问题是一个经典的递归问题。根据题意,从第四年开始,每年都会多出一头母牛,所以可以利用递归函数求解。
首先我们可以设定一个 base case,当年份小于等于 3 的时候,母牛的数量都是 1。当 n 大于 3 的时候,我们可以通过以下递归式子求解:
f(n) = f(n-1) + f(n-3)
其中 f(n) 表示第 n 年的母牛数量。这个式子的含义是,第 n 年的母牛数量等于前一年的母牛数量加上三年前的母牛数量。这是因为在第 n 年的时候,会有 n-3 这些母牛分别生下一头母牛,而这 n-3 头母牛正好对应着第 n-3 年的母牛数量。
利用这个递归式子,我们可以写出以下的 Python 代码:
def num_of_cows(n):
if n <= 3:
return 1
else:
return num_of_cows(n-1) + num_of_cows(n-3)
这里的 if 语句判断当前的年份是否小于等于 3,如果是的话直接返回 1。否则就利用递归式子计算第 n 年的母牛数量。
接下来我们可以用一个例子来验证一下这个函数的正确性。假设我们要计算第 8 年的母牛数量,那么根据递归式子:
f(8) = f(7) + f(5)
= (f(6) + f(4)) + (f(4) + f(2))
= ((f(5) + f(3)) + (f(3) + f(1))) + ((f(3) + f(1)) + 1)
= (((f(4) + f(2)) + 2) + (2 + 1)) + ((2 + 1) + 1)
= (((f(3) + f(1)) + (f(1) + 1)) + 2) + 3
= (((1 + 1) + (1 + 1)) + 2) + 3
= 9
可以看到,根据递归式子计算得到的结果是 9,和实际的答案也是相符的。
综上所述,小牛问题可以用递归函数求解,当 n 小于等于 3 的时候,母牛数量为 1,当 n 大于 3 的时候,母牛数量等于前一年的母牛数量加上三年前的母牛数量。
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