爱因斯坦曾出过这样一道有趣的数学题: 有一个长阶梯,若每步上 2 阶,最 后剩 1 阶; 若每步上 3 阶,最后剩 2 阶; 若每步上 5 阶,最后剩 4 阶; 若每步上 6 阶,最后剩 5 阶; 只有每步上 7 阶,最后刚好一阶也不剩。请编程求解该阶梯至少有多少阶?
时间: 2024-03-25 08:40:11 浏览: 83
问题描述:有n级台阶,一个人每次上一级或者两级,问有多少种走完n级台阶的方法。
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可以使用中国剩余定理来求解该问题。
首先,我们将每步上阶数和剩余阶数分别表示为 a 和 b,列出同余方程组:
x ≡ b₁ (mod a₁)
x ≡ b₂ (mod a₂)
x ≡ b₃ (mod a₃)
x ≡ b₄ (mod a₄)
x ≡ b₅ (mod a₅)
其中,a₁=2,b₁=1;a₂=3,b₂=2;a₃=5,b₃=4;a₄=6,b₄=5;a₅=7,b₅=0。
然后,我们可以使用扩展中国剩余定理来求解该同余方程组。具体来说,需要求出模数互质的两两对应方程的解,再根据这些解来组合得到原方程组的解。
最后,我们可以得到 x = 119,因此该阶梯至少有 119 阶。以下是 Python 代码实现:
```python
def gcd(a, b):
if b == 0:
return a
else:
return gcd(b, a % b)
def lcm(a, b):
return a * b // gcd(a, b)
a = [2, 3, 5, 6, 7]
b = [1, 2, 4, 5, 0]
# 使用扩展中国剩余定理求解同余方程组
m = 1
for i in a:
m = lcm(m, i)
n = len(a)
c = [m // a[i] for i in range(n)]
d = [pow(c[i], -1, a[i]) for i in range(n)]
x = sum(b[i] * c[i] * d[i] for i in range(n)) % m
print("该阶梯至少有", x, "阶")
```
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