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C语言经典递归题目 -- 青蛙跳台阶问题

目录

  • 🍅题目描述
  • 🍅画图分析
  • 🍅思路分析
  • 🍅代码实现

🍅题目描述

一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级台阶。求该青蛙跳上一个 n 级的台阶总共有多少种跳法。

C语言经典递归题目 -- 青蛙跳台阶问题


🍅画图分析

和上篇文章讲到的汉诺塔问题一样,我们还是由简到繁,从最简单的情况开始考虑:

只有一级台阶的情况:

只有一级台阶的时候,显然只有一种跳法。

C语言经典递归题目 -- 青蛙跳台阶问题

有两级台阶的情况

有两级台阶的时候,青蛙有两种跳法。

跳一阶,在跳一阶:

C语言经典递归题目 -- 青蛙跳台阶问题

直接跳两阶:

C语言经典递归题目 -- 青蛙跳台阶问题

有三级台阶的情况:

有三级台阶的时候,青蛙有三种跳法。

跳一阶,再跳一阶,再跳一阶:

C语言经典递归题目 -- 青蛙跳台阶问题

跳一阶,再跳两阶:

C语言经典递归题目 -- 青蛙跳台阶问题

跳两阶,再跳一阶:

C语言经典递归题目 -- 青蛙跳台阶问题


🍅思路分析

经过上面的分析,我们知道了一级、二级和三级台阶的跳法,现在要我们求 n 级台阶的跳法,我们可以这样思考:

假设这里有 n 级台阶,那么我们第一步就有两种选择:

跳一阶:

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跳两阶:

C语言经典递归题目 -- 青蛙跳台阶问题

假设 n 级台阶的跳法一共有 f(n) 种,那么:

当我们第一步选择跳一阶时,就剩下 n-1 级台阶,即剩下的跳法是 f(n-1) 种。

当我们第一步选择跳二阶时,就剩下 n-2 级台阶,即剩下的跳法是 f(n-2) 种。

所以 n 级台阶的跳法总数应该是二种跳法之和(第一步可能跳一阶,也可能跳二阶):f(n-1) + f(n-2) 。

C语言经典递归题目 -- 青蛙跳台阶问题

我们可以发现青蛙跳台阶的规律和斐波那契数列非常相似,仅仅是开始的值不一样而已。


🍅代码实现

递归写法

#includeint Frog(int n){if (n < 3){return n;   //当n小于3时,直接返回n即可}else{return Frog(n - 1) + Frog(n - 2);  //当n大于等于3时,执行递归}}int main(){int n = 0;printf("请输入台阶数->");scanf("%d", &n);int num = Frog(n);printf("跳法总数为:%d\n", num);return 0;}

C语言经典递归题目 -- 青蛙跳台阶问题

非递归写法:

#includeint Frog(int n){if (n < 3){return n;    //当n小于3时,直接返回n即可}else{int f1 = 1;int f2 = 2;int sum = 0;while (n > 2){sum = f1 + f2;f1 = f2;f2 = sum;n--;}return sum;}}int main(){int n = 0;printf("请输入台阶数->");scanf("%d", &n);int num = Frog(n);printf("跳法总数为:%d\n", num);return 0;}

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