递归与循环-3-跳台阶

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。求该青蛙跳上一个n级的台阶总共有多少种跳法(先后次序不同算不同的结果)。

解题思路

  • 本质上是斐波那契数列,可用递归,可用循环,可用数组(参照递归与循环-1-斐波那契数列)
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def jumpFloor(self, number):
        # write code here
        if number<1:
            return 0
        ans = [1, 2]
        while len(ans) < number:
            ans.append(ans[-1] + ans[-2])
        return ans[number-1]
  • 自底向上型循环求解

用a保留当前值,b保留a修改之前的值,就是说a相当于f(n-1),b相当于f(n-2),a+b为所求值

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def jumpFloor(self, number):
        # write code here
        a, b = 1, 1
        for i in range(1, number):
            a = a + b
            b = a - b
        return a 

 

 

 

内容概要:本文设计了一种基于PLC的全自动洗衣机控制系统内容概要:本文设计了一种,采用三菱FX基于PLC的全自动洗衣机控制系统,采用3U-32MT型PLC作为三菱FX3U核心控制器,替代传统继-32MT电器控制方式,提升了型PLC作为系统的稳定性自动化核心控制器,替代水平。系统具备传统继电器控制方式高/低水,实现洗衣机工作位选择、柔和过程的自动化控制/标准洗衣模式切换。系统具备高、暂停加衣、低水位选择、手动脱水及和柔和、标准两种蜂鸣提示等功能洗衣模式,支持,通过GX Works2软件编写梯形图程序,实现进洗衣过程中暂停添加水、洗涤、排水衣物,并增加了手动脱水功能和、脱水等工序蜂鸣器提示的自动循环控制功能,提升了使用的,并引入MCGS便捷性灵活性态软件实现人机交互界面监控。控制系统通过GX。硬件设计包括 Works2软件进行主电路、PLC接梯形图编程线关键元,完成了启动、进水器件选型,软件、正反转洗涤部分完成I/O分配、排水、脱、逻辑流程规划水等工序的逻辑及各功能模块梯设计,并实现了大形图编程。循环循环的嵌; 适合人群:自动化套控制流程。此外、电气工程及相关,还利用MCGS态软件构建专业本科学生,具备PL了人机交互C基础知识和梯界面,实现对洗衣机形图编程能力的运行状态的监控操作。整体设计涵盖了初级工程技术人员。硬件选型、; 使用场景及目标:I/O分配、电路接线、程序逻辑设计及①掌握PLC在态监控等多个方面家电自动化控制中的应用方法;②学习,体现了PLC在工业自动化控制中的高效全自动洗衣机控制系统的性可靠性。;软硬件设计流程 适合人群:电气;③实践工程、自动化及相关MCGS态软件PLC的专业的本科生、初级通信联调工程技术人员以及从事;④完成PLC控制系统开发毕业设计或工业的学习者;具备控制类项目开发参考一定PLC基础知识。; 阅读和梯形图建议:建议结合三菱编程能力的人员GX Works2仿真更为适宜。; 使用场景及目标:①应用于环境MCGS态平台进行程序高校毕业设计或调试运行验证课程项目,帮助学生掌握PLC控制系统的设计,重点关注I/O分配逻辑、梯形图实现方法;②为工业自动化领域互锁机制及循环控制结构的设计中类似家电控制系统的开发提供参考方案;③思路,深入理解PL通过实际案例理解C在实际工程项目PLC在电机中的应用全过程。控制、时间循环、互锁保护、手动干预等方面的应用逻辑。; 阅读建议:建议结合三菱GX Works2编程软件和MCGS态软件同步实践,重点理解梯形图程序中各环节的时序逻辑互锁机制,关注I/O分配硬件接线的对应关系,并尝试在仿真环境中调试程序以加深对全自动洗衣机控制流程的理解。
<think>我们正在讨论青蛙跳台问题的递归实现。根据引用[1]、[3]和[5],青蛙跳台问题是一个经典的递归问题。问题描述如下:一只青蛙一次可以上1级台,也可以上2级台。求该青蛙上一个n级的台总共有多少种法。 递归思路: 1. 当台数n=1时,只有1种法(直接1级)。 2. 当台数n=2时,有2种法(连续两次1级,或者一次2级)。 3. 对于n>2的情况,青蛙在第一次的时候有两种选择: - 1级,此时剩下的台数为n-1,法为f(n-1) - 2级,此时剩下的台数为n-2,法为f(n-2) 因此,总的法为f(n) = f(n-1) + f(n-2) 这实际上就是斐波那契数列。 引用[3]和[5]给出了递归实现的Java代码。下面我将根据这些引用,整理出一个完整的递归实现示例,并简要说明。 ### Java递归实现青蛙跳台问题 ```java public class FrogJump { // 递归方法 public static int jump(int n) { if (n == 1) { return 1; } else if (n == 2) { return 2; } else { return jump(n - 1) + jump(n - 2); } } public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.print("请输入台数:"); int n = scanner.nextInt(); System.out.println(n + "一共有" + jump(n) + "种法"); } } ``` #### 代码说明: 1. `jump`方法是递归函数,参数`n`表示台数。 2. 当`n=1`时,返回1(只有1种法)。 3. 当`n=2`时,返回2(有2种法)。 4. 当`n>2`时,返回`jump(n-1) + jump(n-2)`,即1级后剩下的台2级后剩下的台法之和。 #### 注意: 递归实现虽然简洁,但存在重复计算的问题。例如,计算`jump(5)`时会计算`jump(4)`和`jump(3)`,而计算`jump(4)`时又会计算`jump(3)`和`jump(2)`,这样`jump(3)`就被重复计算了。当n较大时,重复计算会很多,效率较低。 ### 优化: 可以考虑使用动态规划(非递归)或记忆化递归来优化。引用[2]和[4]给出了非递归(迭代)的实现方式,通过保存中间结果避免了重复计算。 ### 示例:非递归实现(迭代) ```java public static int frogJump(int n) { if (n == 1 || n == 2) { return n; } int a = 1; // 表示f(n-2) int b = 2; // 表示f(n-1) int c = 0; // 表示f(n) for (int i = 3; i <= n; i++) { c = a + b; a = b; b = c; } return c; } ``` ### 总结: 递归实现青蛙跳台问题代码简单,容易理解,但效率不高,适合小规模问题。对于大规模台数,建议使用迭代方法或记忆化递归。 §§相关问题§§ 1. 青蛙跳台问题的递归实现存在什么缺点? 2. 如何优化青蛙跳台问题的递归算法? 3. 除了1级和2级,如果青蛙可以更多级(如3级、4级等),递归公式应该如何修改? </think>### Java递归实现青蛙跳台问题 青蛙跳台问题是一个经典的递归算法问题,描述如下:一只青蛙一次可以上1级或2级台,求上n级台有多少种法。 #### 递归实现原理 设$f(n)$为上n级台法数量: 1. $n=1$时:$f(1)=1$(直接1级) 2. $n=2$时:$f(2)=2$(连续两次1级,或直接2级) 3. $n≥3$时:$f(n) = f(n-1) + f(n-2)$ (第一次1级时剩余$n-1$级,第一次2级时剩余$n-2$级) #### Java递归实现代码 ```java public class FrogJump { public static int jump(int n) { if (n == 1) { return 1; // 基础情况1 } else if (n == 2) { return 2; // 基础情况2 } else { return jump(n - 1) + jump(n - 2); // 递归调用 } } public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.print("请输入台数 n: "); int n = scanner.nextInt(); System.out.println(n + "共有 " + jump(n) + " 种法"); } } ``` #### 代码说明 1. **递归终止条件**: - 当$n=1$时返回1 - 当$n=2$时返回2 2. **递归逻辑**: - 对于$n \geq 3$的情况,分解为$jump(n-1) + jump(n-2)$ 3. **时间复杂度**:$O(2^n)$(存在重复计算) 4. **空间复杂度**:$O(n)$(递归栈深度) #### 执行示例 - 输入:`n=3` → 输出:3法:1+1+1, 1+2, 2+1) - 输入:`n=4` → 输出:5 (法:1+1+1+1, 1+1+2, 1+2+1, 2+1+1, 2+2) ### 优化建议 递归实现虽然简洁,但存在重复计算问题(如计算$jump(5)$时需要重复计算$jump(3)$)。可采用以下优化: 1. **记忆化递归**:用数存储已计算结果 2. **迭代法**:使用循环代替递归(参考引用[2]和[4]) 3. **动态规划**:自底向上计算避免递归开销 [^1]: 青蛙跳台递归思路分析 [^2]: 非递归实现代码参考 [^3]: 基础递归实现 [^4]: 迭代法优化实现
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