C++递推

第一题、

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
	int a[110]={0};
	int b[110]={0};
	int c[110]={0};
	a[1]=0;
	b[1]=1;
	c[1]=0;
	int n;
	cin>>n;
	for(int i=2;i<=n;i++)
	{
		a[i]=a[i-1]+c[i-1];
		b[i]=a[i];
		c[i]=b[i-1];
	}
	cout<<a[n]+b[n]+c[n]<<endl;
	return 0;
}

 第二题、

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
	int a[20]={0};
	a[10]=1;
	for(int i=9;i>=1;i--)
	{
		a[i]=(a[i+1]+1)*2;
	}
	cout<<a[1]<<endl;
	return 0;
}

第三题、

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    int a[110]={0};
	int b[110]={0};
	a[1]=1;
	b[1]=a[1];
	int n;
	cin>>n;
	for(int i=2;i<=n;i++)
	{
		a[i]=a[i-1]+i;
		b[i]=b[i-1]+a[i];
	}
	cout<<b[n]<<endl;
	return 0;
}

第四题、

 

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
	long long a[1100]={0};
	a[1]=1;
	a[2]=2;
	int n;
	cin>>n;
	for(int i=3;i<=n;i++)
	{
		a[i]=a[i-1]*2+a[i-2];
	}
	cout<<a[n]<<endl;
	return 0;
}

第五题、

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
	int a[100]={0};
	a[1]=1;
	a[2]=2;
	a[3]=4;
	for(int i=4;i<=30;i++)
	{
		a[i]=a[i-1]+a[i-2]+a[i-3];
	}
	while(true)
	{
		int n;
		cin>>n;
		if(n==0)
		{
			break;
		}
		else
		{
			cout<<a[n]<<endl;
		}
	}
	return 0;
}

 第六题、

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
	int a[110]={0};
	a[1]=1;
	a[2]=1;
	int M,N;
	cin>>M>>N;
	for(int i=3;i<=N-M+1;i++)
	{
		a[i]=a[i-1]+a[i-2];
	}
	cout<<a[N-M+1]<<endl;
	return 0;
}

第七题、

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
	int a[60]={0};
	a[1]=1;
	a[2]=2;
	a[3]=4;
	int n;
	cin>>n;
	for(int i=4;i<=n;i++)
	{
		a[i]=a[i-1]+a[i-2]+a[i-3];
	}
	cout<<a[n]<<endl;
	return 0;
}

### C++递推的实现方法 #### 1. 使用简单循环结构实现递推 对于许多简单的递推问题,可以直接利用循环结构完成。例如斐波那契数列是一个经典的递推例子。 ```cpp #include <iostream> using namespace std; int fibonacci(int n) { if (n <= 1) return n; int a = 0, b = 1, c; for (int i = 2; i <= n; ++i) { c = a + b; a = b; b = c; } return b; } int main() { int n = 10; cout << "Fibonacci number at position " << n << ": " << fibonacci(n) << endl; return 0; } ``` 上述代码展示了如何通过循环计算第 `n` 个斐波那契数[^2]。 #### 2. 利用递归函数实现递推 递归是一种自然的方式来表达递推关系。下面展示了一个基于递归的斐波那契数列实现: ```cpp #include <iostream> using namespace std; int fib_recursive(int n) { if (n <= 1) return n; return fib_recursive(n - 1) + fib_recursive(n - 2); } int main() { int n = 10; cout << "Fibonacci number at position " << n << ": " << fib_recursive(n) << endl; return 0; } ``` 尽管这种方法简洁明了,但它的时间复杂度较高 \(O(2^n)\),因此不适用于较大的输入值。 #### 3. 动态规划解决递推问题 动态规划提供了一种高效的方式存储中间状态并减少冗余计算。以下是对斐波那契序列的一种改进版本: ```cpp #include <iostream> #include <vector> using namespace std; int fib_dp(int n) { vector<int> dp(n + 1, 0); // 初始化dp数组 if (n >= 1) dp[1] = 1; for (int i = 2; i <= n; ++i) { dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2]; } return dp[n]; } int main() { int n = 10; cout << "Fibonacci number at position " << n << ": " << fib_dp(n) << endl; return 0; } ``` 此方法的空间复杂度为 \(O(n)\),时间复杂度降为线性级别 \(O(n)\)[^4]。 #### 4. 高效空间优化版动态规划 如果只需要最终的结果而不需要保存整个历史记录,则可以进一步降低空间需求至常量级 \(O(1)\): ```cpp #include <iostream> using namespace std; long long fib_optimized(int n) { if (n <= 1) return n; long long prev2 = 0, prev1 = 1, current; for (int i = 2; i <= n; ++i) { current = prev1 + prev2; prev2 = prev1; prev1 = current; } return prev1; } int main() { int n = 50; cout << "Fibonacci number at position " << n << ": " << fib_optimized(n) << endl; return 0; } ``` 这种优化方式特别适合于处理大规模数据集的情况。 --- ### §相关问题§ 1. 如何在 C++ 中使用母函数解决复杂的递推关系? 2. 在实际项目开发过程中遇到性能瓶颈时,有哪些策略可用于优化递归算法的表现? 3. 如果需要支持超大整数运算,在标准库之外还需要引入哪些第三方工具或扩展? 4. 杨辉三角与二项式定理之间存在怎样的联系?能否给出具体的 C++ 实现案例? 5. 对比分析不同类型的背包问题及其对应的解决方案特点是什么?
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