算法分析——青蛙过河问题

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一、问题描述

一条小溪尺寸不大,青蛙可以从左岸跳到右岸,在左岸有一石柱L,面积只容得下一只青蛙落脚,同样右岸也有一石柱R,面积也只容得下一只青蛙落脚。有一队青蛙从尺寸上一个比一个小。我们将青蛙从小到大,用1,2,…,n编号。规定初始时这队青蛙只能趴在左岸的石头L上,按编号一个落一个,小的落在大的上面。不允许大的在小的上面。在小溪中有S个石柱,有y片荷叶,规定溪中的柱子上允许一只青蛙落脚,如有多只同样要求按编号一个落一个,大的在下,小的在上,而且必须编号相邻。对于荷叶只允许一只青蛙落脚,不允许多只在其上。对于右岸的石柱R,与左岸的石柱L一样允许多个青蛙落脚,但须一个落一个,小的在上,大的在下,且编号相邻。当青蛙从左岸的L上跳走后就不允许再跳回来;同样,从左岸L上跳至右岸R,或从溪中荷叶或溪中石柱跳至右岸R上的青蛙也不允许再离开。问在已知溪中有S根石柱和y片荷叶的情况下,最多能跳过多少只青蛙?

二、实验目的

计算在规定条件(即荷叶落一只,石柱落多只,青蛙从大到小从下往上落脚)下,青蛙能通过小溪的最大数量。

三、实验内容

程序实现(详细代码)

#include<stdio.h>
int Jump(int s,int y)
{
	int a;
	if(s==0)
	{
		a=y+1;
	}
	else
	{
		a=2*Jump(s-1,y);
	}
	return a;
}
void main()
{
	int s,y,a;
	printf("请输入石柱数 s=" );
	scanf("%d",&s);
	printf("请输入荷叶数 y=" );
	scanf("%d",&y);
	a=Jump(s,y);
	printf("Jump(%d,%d)=%d\n",s,y,a);
}

运行结果截图

在这里插入图片描述
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程序流程图

程序流程图

四、总结

本题通过归纳法,先将石柱数量设为0,然后利用荷叶数量找出只有荷叶时的规律,然后加上一个石柱、两个石柱……以此类推,最终得到递归规律:Jump(s,y) = 2*Jump(s-1,y)。这道题启示我们,当有两个变量都在变时,不妨先将其中的一个变量设为0,研究出一个变量后再把另一个变量加进来找出其中的规律,然后得到递归公式。


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