兔子繁殖問題
這是一道某網際網路公司的筆試程式設計題,我覺得很有意思:
獵人把一對兔子嬰兒(一公一母稱為一對)放到一個荒島上,兩年之後,它們生下一對小兔,之後開始每年都會生下一對小兔(這對小兔也是一公一母的)。生下的小兔又會以同樣的方式繼續繁殖。
兔子的壽命都是x(x>=3)年,並且生命的最後一年不繁殖。
如果島上的兔子多於10對,那麼獵人會每年在兔子們完成繁殖或者仙逝之後,從島上帶走兩對最老的兔子。
請問y年(y>=3)後荒島上所有的兔子加起來多少歲?(注意,是在獵人帶走兩對最老的兔子後)
輸入: 從命令列輸入兩行整數,第一行是x,第二行是y。
輸出: y年後荒島上所有的兔子歲數的總和
這個問題其實是有一定的歧義的。比如,兔子剛生出來,是0歲還是1歲?最後算年齡的時候,剛剛到達最大年齡的兔子算不算進去?每過去一年,獵人帶走的“最老的兔子”,到底是剛剛到達最大年齡的兔子,還是y-1歲的兔子?兔子之間會胡亂配對嗎?
在這道題的標準答案中,認為,剛出生的兔子是0歲,並且“兔子一旦到達最大年齡就死掉了”。每年兔子繁衍和死亡結束後,獵人帶走的“最老的兔子”實際上是x-1歲的兔子。並且兔子之間不會胡亂配對,它們只會跟自己的兄弟姐妹配對生小兔子(聽起來好亂......)。
其實這道題有一種非常方便的解題方法,只需O(x)的空間複雜度。
首先建立一個動態陣列a,陣列的元素個數為x,a[i](0<=i<x)表示a[i]歲數的兔子有多少對。初始化陣列元素為全0。
a[0]=1;
之後每一年,
a[i]=a[i-1],i from x-1 to 1;//順序不能搞反,i一定是從x-1到1。這裡表示兔子的年齡長大了一歲。
a[0]=a[2]+a[3]+…+a[x-1];//a[0]是每年剛生出來的兔子
每年結束後,如果a[0]+a[1]+…+a[x-1]>10,獵人帶走兩對最老的兔子,即a[x-1]-=2;
最後計算所有兔子的年齡之和即可。要注意,a[i]表示的是對數,其實有兩隻。
C++程式碼如下:
#include<iostream> #include<vector> using namespace std; int main() { int x, y; cin >> x >> y; vector<int> rabbits; for (int i = 0; i <= x-1; i++) { rabbits.push_back(0); } rabbits[0] = 1; int sum = 0;//兔子總數 for (int i = 1; i <= y; i++) { for (int j = x-1; j >= 1; j--) { rabbits[j] = rabbits[j - 1]; } rabbits[0] = 0; for (int j = 2; j <= x - 1; j++) { rabbits[0] += rabbits[j]; } sum = 0; for (int j = 0; j <= x-1; j++) { sum += rabbits[j]; } if (sum > 10) rabbits[x-1] -= 2; } int age = 0; for (int i = 0; i <= x - 1; i++) { age += i*rabbits[i]; } cout << "所有兔子年齡之和:" << 2 * age << endl; system("pause"); return 0; }