NEFU离散数学实验3-递推方程

末蓝、 2024-04-17 13:36 160阅读 0赞

#### 相关概念 ####

> 递推方程是指一种递归定义，它将问题拆分成更小的子问题，并使用这些子问题的解来计算原问题的解。离散数学中，递推方程通常用于描述数列、组合问题等。
> 
> 以下是一些递推方程相关的概念和公式：
> 
> 1. 递推公式：递推公式是指将一个问题拆分成更小的子问题，并使用这些子问题的解来计算原问题的解的公式。通常用于描述数列。
> 
> 2. 初始条件：递推公式需要初始条件来确定数列的起始值。例如，斐波那契数列的初始条件是前两个数为0和1。
> 
> 3. 递推关系式：递推关系式是指描述一个问题中相邻两项之间的关系的公式。例如，斐波那契数列的递推关系式为f(n) = f(n-1) + f(n-2)。
> 
> 4. 通项公式：通项公式是指将递推公式表示为一个包含n的表达式，直接计算第n项的值。例如，斐波那契数列的通项公式为![f(n) = \\frac\{1\}\{\\sqrt\{5\}\}\\left(\\frac\{1+\\sqrt\{5\}\}\{2\}\\right)^n - \\frac\{1\}\{\\sqrt\{5\}\}\\left(\\frac\{1-\\sqrt\{5\}\}\{2\}\\right)^n][f_n_ _ _frac_1_sqrt_5_left_frac_1_sqrt_5_2_right_n - _frac_1_sqrt_5_left_frac_1-_sqrt_5_2_right_n]
> 
> 5. 逆向递推：逆向递推是指从已知的数列末项倒推出数列的初始项。通常可使用通项公式或递推公式进行逆向递推。
> 
> 6. 生成函数：生成函数是一种将一个数列表示为一个形式幂级数的函数。可以利用生成函数求解数列的各种性质和问题。

#### 1. (程序题)江城子 ####

> 古诗词的平仄规律 平仄,是中国诗词中用字的声调。平指平直,仄指曲折，而苏轼在写宋词的时候将其划分为3种，平，上仄和下仄；而一句词是有效的当且仅当这句词中含有偶数个“平”；现在让你计算n位长的词是有效的话有多少种声调？---------“十年生死两茫茫，不思量，自难忘”！
> 
> 注意：0是偶数
> 
> Input
> 
> 输入数据只有1组，一个整数n(1<=n<=20);
> 
> Output
> 
> 对于输入的数据n,输出本题答案
> 
> Sample Input
> 
> 2
> 
> Sample Output
> 
> 5

#include <iostream>
    #include <cmath>
    using namespace std;
    
    int main() {
        int n; // n为指数;
        cin >> n;
    
        long long  sum = pow(3, n); // 调用pow()函数求解3的n次方
    
        long long result = (1 + sum) / 2;
    
        cout << result;
    
        return 0;
    }

#### ![7371942c5131433398caf02b9d985fb6.jpeg][] 2. (程序题)涂格子 ####

> 一个1\*n的方格用红、蓝、绿或橙色四种颜色涂色，如果有偶数个方格被涂成红色，还有偶数个方格被涂成绿色，问有多少种方案？（15分）
> 
> Input
> 
> 输入数据有多组，每组有1个正整数n(1<=n<=10),代表方格的个数。
> 
> Output
> 
> 在一行内输出有多少种方案？
> 
> Sample Input
> 
> 1
> 
> Sample Output
> 
> 2

#include <iostream>
    #include <cmath>
    using namespace std;
    
    int main() {
        int n; // n为指数;
        while(cin>>n){
            
        long long  sum1 = pow(4, n - 1);
    
        long long  sum2 = pow(2, n - 1);
    
        long long result;
    
        if(n == 0)
    
            result = 1 ;
    
        else
    
            result = sum1 + sum2 ;
    
    
        cout << result << endl;
        }
        return 0;
    }

![f6cdb29aae6a497f8f4abcf72f543e8b.jpeg][]

#### 3. (程序题) fibonacci数列 ####

> fibonacci数列定义为 1 1 2 3 5 8 ......;
> 
> f(n)=f(n-1)+f(n-2); f(0)=1;f(1)=1;
> 
> 现在请你计算第n个该数列的长度是多少？（就是求f(n)的位数）
> 
> 输入数据只有1组，一个数n(1<=n<=1000000)
> 
> 输出f(n)的位数即可！
> 
> 例子输入；
> 
> 2
> 
> 例子输出
> 
> 1

#include <iostream>
    
    #include <cmath>
    
    using namespace std;
    
    int main()
    
    {
        int n;
    
        double x,sum;
    
        cin>>n;
    
        x=log10((1+sqrt(5))/2);
    
        sum=x*n;
    
        cout<<int(sum)+1<<endl;
    
        return 0;
    
    }

#### 4. (程序题) 信息编码 ####

> 一个编码系统用八进制数字对信息编码，一个码字是有效的当且仅当含有偶数个7，求n位长的有效码字有多少个？（10分）
> 
> Input
> 
> 输入数据有多组，每组有1个正整数n(1<=n<=10),代表编码的长度。
> 
> Output
> 
> 在一行内输出n位长的有效码字有多少个？
> 
> Sample Input
> 
> 1
> 
> Sample Output
> 
> 7

#include <iostream>
    
    #include <cmath>
    
    using namespace std;
    
    int main() {
    
        int n; // n为指数;
    
        while(cin >> n){
    
        long long  sum1 = pow(6, n);
    
        long long  sum2 = pow(8, n);
    
        long long result = (sum1 + sum2) / 2;
    
        cout << result<<endl;
    
     }
    
        return 0;
    
    }

![6fd94ef330c54419beccc64d31c605ac.png][]

[f_n_ _ _frac_1_sqrt_5_left_frac_1_sqrt_5_2_right_n - _frac_1_sqrt_5_left_frac_1-_sqrt_5_2_right_n]: https://latex.csdn.net/eq?f%28n%29%20%3D%20%5Cfrac%7B1%7D%7B%5Csqrt%7B5%7D%7D%5Cleft%28%5Cfrac%7B1&plus;%5Csqrt%7B5%7D%7D%7B2%7D%5Cright%29%5En%20-%20%5Cfrac%7B1%7D%7B%5Csqrt%7B5%7D%7D%5Cleft%28%5Cfrac%7B1-%5Csqrt%7B5%7D%7D%7B2%7D%5Cright%29%5En
[7371942c5131433398caf02b9d985fb6.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/12/406d1e4d8ec14edd92c3b2af1a7f5059.jpeg
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[6fd94ef330c54419beccc64d31c605ac.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/12/cb76a80204a949fd9d36a3cb81a7976e.png