母牛的故事

本文通过一个关于母牛繁殖的数学问题,详细解析了一个特定的算法实现过程。该算法使用了动态规划的思想,通过预计算的方式,解决了在第n年时母牛数量的计算问题。代码采用C++编写,展示了如何初始化数组并进行循环迭代,最终输出不同年份的母牛总数。

母牛的故事

有一头母牛,它每年年初生一头小母牛。每头小母牛从第四个年头开始,每年年初也生一头小母牛。请编程实现在第n年的时候,共有多少头母牛?

Input

输入数据由多个测试实例组成,每个测试实例占一行,包括一个整数n(0<n<55),n的含义如题目中描述。
n=0表示输入数据的结束,不做处理。

Output

对于每个测试实例,输出在第n年的时候母牛的数量。
每个输出占一行。

Sample Input

2
4
5
0

Sample Output

2
4
6

C++编写:

/*
 *第一年:1    持续生牛
 *第二年:2    第五年开始生牛
 *第三年:3    第六年开始生牛
 *第四年:4    第七年开始生牛
 *第五年:6=4+2    第八年开始生牛
 *第六年:9=6+3
 *第七年:13=9+4
 *第八年:19=13+6
 *第九年:28=19+9 
 */
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int n,i;
    int cow[55]={1,2,3,4};
    for(i=4;i<55;i++)
    {
        cow[i]=cow[i-1]+cow[i-3];
    }
    while(cin>>n)
    {
        if(n == 0)  break;
        else
        cout<<cow[n-1]<<endl;
    }
}
母牛故事问题描述为:有一头母牛,它每年年初生一头小母牛,每头小母牛从第四个年头开始,每年年初也生一头小母牛,需要编程计算在第n年的时候共有多少头母牛。以下是几种使用C++解决该问题的方法: ### 方法一:使用数组模拟牛的年龄变化 ```cpp #include <iostream> using namespace std; int main() { int age[10000]={0,4}; //数组中每个不为0的数,都是一头牛,数值表示年龄 int year[55]={1,1}; //year[4]表示第四年牛的数量 int y; int s=1; //牛的数量,过渡数值 for(y = 1; y <= 54; y++) { //经过54个循环,分别计算54年的牛数 for(int n = 1; age[n] != 0; n++) { //每一年遍历一次age数组 if(age[n] < 4) { //如果牛的年龄小于4,年龄+1 age[n]++; } else { //如果牛的年龄等于4,数组中产生新的牛,新牛年龄为1 age[++s]=1; } } year[y + 1]=s; //遍历一次后将牛的数目赋值给year数组 } int input; while (cin >> input && input != 0) { cout << year[input] << endl; } return 0; } ``` 这种方法通过一个数组`age`来模拟每头牛的年龄,每年遍历数组更新牛的年龄,年龄达到4的牛会生下新的牛,新牛年龄为1。最后将每年的牛的数量存储在`year`数组中,根据输入的年份输出对应的牛的数量 [^2]。 ### 方法二:使用递推公式 ```cpp #include <iostream> using namespace std; int main() { int year[55] = {0, 1, 2, 3}; for(int i = 4; i <= 54; i++) { year[i] = year[i - 1] + year[i - 3]; } int n; while(cin >> n && n != 0) { cout << year[n] << endl; } return 0; } ``` 根据问题分析可知,第n年的总牛的数量是第n - 3年的牛总数(这一年的新生牛)加上第n - 1年的牛总数,即`num(n) = num(n - 1) + num(n - 3)`。通过递推公式计算每年的牛的数量并存储在`year`数组中,最后根据输入的年份输出对应的牛的数量 [^3][^4]。
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