假设你正在爬楼梯。需要 n 阶你才能到达楼顶。每次你可以选择爬 1 或 2 个台阶。请问一共有多少种不同的方法可以爬到楼顶呢?
在刚开始看到这道题的时候,我想到了使用多个for循环进行嵌套的方法。
每个for代表着一位数,循环的长度等于可选择爬楼梯的阶数,直到把所有可能性都遍历出来,再进行求解。
这个想法的弊端十分明显,代码过于冗长,因而选择放弃 。
递归函数
一个函数在它的函数体内调用它自身称为递归调用,这种函数称为递归函数。执行递归函数将反复调用其自身,每调用一次就进入新的一层,当最内层的函数执行完毕后,再一层一层地由里到外退出。
让我们来看看这道题的正确解法:
#include <stdio.h>
int stairs(int n)
{
if (n == 1 || n == 2)
{
return n;
}
return stairs(n - 1) + stairs(n - 2);
}
int main(void)
{
int n;
scanf_s("%d", &n);
printf("%d", stairs(n));
}
我们一次可以上1-2级楼梯,那么对于任意N层的楼梯来说,我们所在的位置和上一次爬楼梯前的位置有两种可能,N-1(上次选择上了一层)|| N-2(上次选择上了两层)。
由此我们可以得知:staris(n-1)&staris(n-2)可以一直递归下去,直到跑完所有的排列方式。
但我们怎样才能返回整个排列的数量呢?
很简单。当我们每一次进行拆分的时候,其实都选择了两条不同的路径,上一次上升1层 || 上一次上升两层,接着路径又继续开始细分。以此类推,实际上已经形成了一个树状结构,并且每一个树杈最后都会抵达相应的位置,那我们只需要统计最后能达到位置的树枝尖端数量即可。
当N为4时,程序的模拟运行图如下:
n == 4
if ? : no n ==4
return 3 + 2
n == 3 n ==2
if ? : no n == 3 if ? : yes (n == 2)
return 2 + 1 return 2 #末端为2
n == 2 n ==1
if ? : yes (n == 2) if ? : yes (n == 2)
return 2 末端为2 return 1 #末端为1
该函数的结果为5。