有一头母牛,它每年年初生一头小母牛。每头小母牛从第四个年头开始,每年年初也生一头小母牛,假设每头小牛能存活25年,请问在第100年的时候,还有多少头活着的牛?第一头牛第一年为四岁。用MATLAB解决
时间: 2024-12-09 22:28:34 浏览: 15
这是一个典型的递归和世代问题,我们可以用动态规划的方法来解决。每年出生的新牛会在第四年开始生育,所以在每个四年周期结束时,会有新的一代牛出生。由于每头牛可以活25年,我们需要计算到第100年哪些牛还活着。
首先,我们确定初始状态:第一头母牛在第一年就4岁了,所以她无法再生育新的小牛;她在第五年去世(因为四年+一岁的生命周期),这时产生了第二代的第一头小母牛。
到了第十年,第一代的小母牛会开始生育,并且她们都会活到第29年(第四年生育,然后活25年)。以此类推,每四年一个生命周期阶段,我们要找出所有在第100年仍然处于生命周期阶段的牛。
在MATLAB中,我们可以创建一个矩阵来存储这个信息。矩阵的行代表年份,列代表牛的年龄组(每个生命周期阶段占四年的年数),值表示在这个阶段有多少头牛。我们初始化矩阵并逐步填充,直到达到第100年。
这里是一个简化的MATLAB代码示例:
```matlab
years = 1:100; % 年龄范围
num_living_cows = zeros(1, length(years)); % 初始化生活中的牛的数量
% 初始母牛,五年后死亡
if years == 1 | years == 2 | years == 3 | years == 4
num_living_cows(years <= 4) = 1;
else
% 每隔四年更新一次牛的数量
for i = 4:4:length(years)
num_living_cows(i:i+3) = num_living_cows(i-4:i-1); % 继续前一代的生命
num_living_cows(i+3) = num_living_cows(i-1) + 1; % 新的一代出生
end
end
% 找出第100年还在生活的牛的数量
num_living_cows_100 = sum(num_living_cows == 1);
```
运行此代码后,`num_living_cows_100`变量将包含第100年有生命的牛的数量。注意,实际编写完整的MATLAB脚本并执行它,才能得到准确的结果。
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