C语言实现之牛的数量(细胞分裂问题)(利用树实现)

本文介绍了如何使用C语言解决一个细胞分裂问题,即一头牛3岁开始每年生一头小牛,9岁后去世。通过建立树结构模拟牛的生育过程,展示了一种用树实现的算法,尽管效率较低但直观地反映了问题的本质。文章给出了前39年的结果,并邀请读者分享意见。

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起因:

    老师上课的时候说了一个题:

        牛长到3岁可以生小牛,长到9岁后去世,每年可以生一头小牛,最初牛圈中只有一头牛,经过X年后,牛圈里有几头牛?

    当我听完之后第一反应,9年以内是一头牛,九年之后就没牛了,有的话也只剩尸体了大笑。牛是哺乳动物,有性生殖,一头牛怎么生啊?我更喜欢称这个问题叫细胞分裂问题,比如说蛙的红细胞就是通过无丝分裂增殖的。不多扯了,还是用牛吧,我们先分析一下问题。

分析:

    牛一年生一头,从三岁开始能生小牛,他总共能活九年,最后一年它怎么这把最后一头牛生下来再死吧(YY:可能是难产死的)。这样这题就是说一头牛活九年,从三岁开始到死,总共能生7头牛。

    我们可以用什么方法解决这个问题来?

    (1)找出一个数量关系的公式,直接计算。

    (2)模拟这个生长的数量关系,(a)循环+数组,(b)循环+递归+树,(c)递归。

    小弟不才,没找出数量关系的公式。所以只能模拟,那这个牛数量的存储用什么实现?老师说用数组,但是我向大家第一个想到的应该是用树来实现吧,类似家谱。我决定用树来实现(当然题目就是这个尴尬)。

    利用树实现的缺点:当然这个确实是最符合思维的一种方法,但是缺点显而易见,效率比较低,相比数组,吃内存也比较多。

思路:

    我是这样想的,将牛看做树上的节点,便利一次就是一年,年龄0-2岁不作处理,只给他增长年龄,3-9岁没便利一次,在此节点之下创建新的结点,年龄是1的话就让全局计数的变量增长1,表示有新牛出生,年龄到达10的话就已经死了,所以就让全局计数的变量减少1,表示有一头牛死了。所以有几年,就这样遍历几次这个树,最后的计数变量就是现在牛圈中还活着的牛的数量。

    那么这个节点的结构体需要包含两部分,一个是这个节点的年龄,另一个是,指向它的子节点的7个指针。

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