【递归】上台阶走法、放苹果POJ1664、算24

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上台阶

问题

将问题分解为子问题使用递归解决。
子问题相较于原来的问题形式相同,规模更小。
上台阶可以一次上1级或2级,现在要求上n级台阶有几种走法。
这个问题可以分解为先走一级后,剩下n-1级的走法+先走2级后,剩下n-2级台阶的走法。
也就是f(n) = f(n-1)+f(n-2)。
同时,递归的边界条件是n小于0时返回0,n为1时只有一种走法返回1,n为2时两种走法返回2。

题解

import java.util.*;

public class Main {

    public static String expression;

    public static int stairs(int n){
        if(n<=0) return 0;
        if(n==1) return 1;
        else if(n==2) return 2;
        return stairs(n-1)+stairs(n-2);
    }

    public static void main(String[] args){
        System.out.println(stairs(5));
    }
}

放苹果POJ1664

题目地址

http://poj.org/problem?id=1664

问题

把M个同样的苹果放在N个同样的盘子里,允许有的盘子空着不放,问共有多少种不同的分法?注:5,1,1和1,5,1是同一种放法。
设把i个苹果放在k个盘子里的放法数量是f(i,k),则:
k>i时,f(i,k) = f(i,i)
k<=i时,放法 = 有盘子为空的放法+没盘子为空的放法
f(i,k) = f(i,k-1)+f(i-k,k)
有盘子为空的放法,就是至少一个盘子不放苹果,因此是f(i,k-1)
没盘子为空,那向每个盘子先放一个,所以剩下i-k个就是f(i-k,k)
边界条件:
当i==0时,没有苹果放,只有1种放法
当k==0时,没有盘子了,只有0种放法

题解

import java.util.*;

public class Main {

    public static int putApplpe(int i,int k) {
        if(k>i) return putApplpe(i,i);
        if(i==0) return 1;//没有苹果时有1种放法
        if(k==0) return 0;//没有盘子没有放法
        return putApplpe(i,k-1) + putApplpe(i-k,k);
    }

    public static void main(String[] args){
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int n = scanner.nextInt();
        while(n--!=0){
            int i = scanner.nextInt();
            int k = scanner.nextInt();
            System.out.println(putApplpe(i,k));
        }
    }
}

算24

问题

给出4个小于10的正整数,可以使用加减乘除以及括号,是否存在一种方式使得结果为24。
给定一个4个数的输入,如果存在某种组合结果为24,则输出true,不存在就输出false。

那么n个数算24,必然有两个数先算。这两个数计算的结果,作为一个数,再与剩下的数字进行运算。
那我们就需要枚举先算的两个数,以及两个数的运算方式。

边界条件:
只剩一个数的时候,看它是不是24就好了。

题解

import java.util.*;

public class Main {

    public static boolean isZero(double x){
        return Math.abs(x)<=1e-6;
    }

    public static boolean is24(double a[],int n) {
        if(n==1)
            if(isZero(a[0]-24)) return true;
            else return false;
        double[] b = new double[5];
        for(int i=0;i<n-1;++i)
            for(int j=i+1;j<n;++j) {//枚举两个数
                int m = 0;//还剩m个数
                for(int k=0;k<n;++k)//剩下的n-2个数放入b
                    if(k!=i&&k!=j) b[m++] = a[k];
                b[m] = a[i]+a[j];
                if(is24(b,m+1)) return true;
                b[m] = a[i]-a[j];
                if(is24(b,m+1)) return true;
                b[m] = a[j]-a[i];
                if(is24(b,m+1)) return true;
                b[m] = a[i]*a[j];
                if(is24(b,m+1)) return true;
                if(!isZero(a[j])){
                    b[m] = a[i]/a[j];
                    if(is24(b,m+1)) return true;;
                }
                if(!isZero(a[i])){
                    b[m] = a[j]/a[i];
                    if(is24(b,m+1)) return true;;
                }
            }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args){
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int a1 = scanner.nextInt();
        int a2 = scanner.nextInt();
        int a3 = scanner.nextInt();
        int a4 = scanner.nextInt();
        double a[] = new double[5];
        a[0] = a1;
        a[1] = a2;
        a[2] = a3;
        a[3] = a4;
        System.out.println(is24(a,4));
    }
}

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