/*题目:猴子吃桃问题:猴子第一天摘下若干个桃子,当即吃了一半,还不瘾,又多吃了一个

本文通过两种Java程序实现方式解决了经典的猴子吃桃问题。一种适用于固定天数的问题求解,另一种则可以灵活输入想要查询的天数。文章采用逆向思维,从最后一天开始向前推算,逐步揭示猴子第一天摘取桃子的数量。
/*题目:猴子吃桃问题:猴子第一天摘下若干个桃子,当即吃了一半,还不瘾,又多吃了一个 
 *   第二天早上又将剩下的桃子吃掉一半,又多吃了一个。
 *   以后每天早上都吃了前一天剩下   的一半零一个。
 *   到第10天早上想再吃时,见只剩下一个桃子了。求第一天共摘了多少。   
1.程序分析:采取逆向思维的方法,从后往前推断。   */
public class Peach1 {
	public static void main(String[]args){
		int total = 1;
		int day = 10;
		for(int i = 10;i > 0;i--){
			System.out.println("第"+day+"天,有桃子"+total+"颗");
			total = (total + 1) * 2;
			day--;
		}
	}
}


  方法二:

import java.util.Scanner;

/*题目:猴子吃桃问题:猴子第一天摘下若干个桃子,当即吃了一半,还不瘾,又多吃了一个 
 *   第二天早上又将剩下的桃子吃掉一半,又多吃了一个。
 *   以后每天早上都吃了前一天剩下   的一半零一个。
 *   到第10天早上想再吃时,见只剩下一个桃子了。求第n天共还有多少桃子。   
1.程序分析:采取逆向思维的方法,从后往前推断。   */

public class Peach2 {
	public static void main(String[]args){
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		int arr[] = new int[11];
		int total = 1;
		System.out.println("请输入你要知道第几天的桃子数:");
		int n = in.nextInt();
		
		for(int i = 10;i >= 0;i--){
			arr[i] = total;
			total = (total + 1) * 2;
		}
		
		if(n == 0){
			System.out.println("不合逻辑,请重新输入:");
		}else{
			System.out.println("第"+n+"天,有桃子"+arr[n]+"颗");
			
		}
	}
}


 

猴子问题一个经典的递推问题,其核心在于理解每天剩余桃子数量的变化规律。题目描述的是: - 猴子在第1摘了若干个桃子,并在当吃掉一半一个- 第2到第N重复上述过程; - 到第N早上时,只剩下1个桃子[^1]。 ### 问题分析 从后往前逆推是解决此类问题的有效方法。假设第N早上剩下1个桃子,则可以反向计算前一天剩下桃子数。设第n早上剩下桃子数为 $ P_n $,则有公式: $$ P_{n-1} = (P_n + 1) \times 2 $$ 该公式表示前一天桃子数等于当前桃子数加1后再乘以2。通过断应用该公式,最终可以得第1桃子数。 ### 迭代法实现 使用迭代法可以从最后一开始逐步向前计算,直到得到第一天桃子数。例如,在第10早上只剩下一个桃子的情况下,可以通过循环9次来计算出第一天桃子数: ```c #include <stdio.h> int main() { int x = 1; // 第10早上只剩1个桃子 for (int i = 1; i < 10; i++) { x = (x + 1) * 2; } printf("原有%d个桃子\n", x); return 0; } ``` 运行上述代码可得结果:**1535**个桃子。 ### 递归法实现 递归法则是将问题拆解为更小的子问题,直到达到基本情况(即最后一只剩1个桃子)。定义递归函数 `sum_fan(n, i)` 表示第i前的桃子数,其中n为当前桃子数,i为剩余递归次数: ```c #include <stdio.h> int sum_fan(int n, int i) { if (i > 0) { n = sum_fan((n + 1) * 2, --i); } return n; } int main() { int day = 9; int x = 1; int total = sum_fan(x, day); printf("%d\n", total); return 0; } ``` 同样得出第一天有 **1535** 个桃子。 ### 数学推导 也可以通过数学方式直接推导出通项公式。根据递推关系: $$ P_1 = ((\cdots(((1+1)\times2+1)\times2+1)\times2\cdots), 有9次操作 $$ 等价于: $$ P_1 = (1 + 1) \times 2^9 + 2^8 + 2^7 + \cdots + 2^0 $$ 进一步简化为: $$ P_1 = 2^{10} - 2 $$ 因此,第一天桃子数为: $$ P_1 = 2^{10} - 2 = 1024 - 2 = 1535 $$ ### 结论 无论是使用迭代法、递归法还是数学推导,都可以得出猴子第一天摘了 **1535** 个桃子[^3]。 ---
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