兔子生崽问题
题目:
兔子生崽问题。假设一对小兔的成熟期是一个月,即一个月可长成成兔,每对成兔每个月可以生一对小兔,一对新生的小兔从第二个月起就开始生兔子,试问从一对兔子开始繁殖,一年以后可有多少对兔子?
条件:
- 小兔成熟期为1个月;
- 每对成兔每个月可以生一对小兔子 ;
- 一对新生的小兔从第二个月起就开始生兔子;
分析:
第一个月: 1对初始兔子(未成熟) 1对
第二个月: 1对初始兔子(成熟) 1对
第三个月: 1对初始兔子(成熟) + 1对新兔子(初始兔子生) 2对
第四个月: 1对初始兔子(成熟)+1对兔子(3月新兔子成熟)+1对新兔子(初始兔子生) 3对
第五个月: 1对初始兔子(成熟)+1对兔子(3月成熟兔子)+1对兔子(4月新兔子成熟)+1对新兔子(初始兔子生)+1对新兔子(3月成熟兔子生) 5对
第六个月: 1对初始兔子(成熟)+1对兔子(3月成熟兔)+1对兔子(4月成熟兔)+2对兔子(5月未成熟)+3对新兔子(初始兔子生,3月成熟兔生,4月成熟兔生) 8对
.............
月份 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
兔子数 | 1 | 1 | 2 | 3 | 5 | 8 | 13 | 21 | 34 |
我们不难观察出兔子数是一个菲波那切数列:
设每个月有F(n)对兔子,那么第n个月的兔子对数可以表示为:
F(n)=F(n−1)+F(n−2)
其中:
- F(n−1)表示上个月的兔子对数。
- F(n−2)表示两个月前的兔子对数,这些兔子会在本月繁殖出新的兔子。
初始条件为:
- 第一个月 F(1)=1 (只有一对小兔子)。
- 第二个月 F(2)=1 (还是一对兔子,因为只有原来的小兔子长大成为成兔,还没有新生兔子)。
接下来,我们可以逐月计算兔子对数:
- F(3)=F(2)+F(1)=1+1==2
- F(4)=F(3)+F(2)=2+1=3
- F(5)=F(4)+F(3)=3+2=5
- F(6)=F(5)+F(4)=5+3=8
- F(7)=F(6)+F(5)=8+5=13
- F(8)=F(7)+F(6)=13+8=21
- F(9)=F(8)+F(7)=21+13=34
- F(10)=F(9)+F(8)=34+21=55
- F(11)=F(10)+F(9)=55+34=89
- F(12)=F(11)+F(10)=89+55=144
因此,在一年(12个月)之后,将会有144对兔子。
cpp代码:
class Solution
public://递归int CountRbs(int month){if (month == 1 || month == 2)return 1;return CountRbs(month - 1) + CountRbs(month - 2);}//迭代int CountRbs_iteration(int month){vector<int> rabbits;rabbits.resize(month);rabbits[0] = 1;rabbits[1] = 1;for (int i = 2; i < month; i++){rabbits[i] = rabbits[i - 1] + rabbits[i - 2];}return rabbits[month - 1];}
};