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? ? ? ? 猴子第一天摘下若干個桃子，當即吃了一半，還不過癮就多吃了一個。第二天早上又將剩下的桃子吃了一半，還是不過癮又多

吃了一個。以后每天都吃前一天剩下的一半再加一個。到第10天剛好剩一個。問猴子第一天摘了多少個桃子？

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分析: 這是一套非常經典的算法題，這個題目體現了算法思想中的遞推思想，遞歸有兩種形式，順推和逆推，針對遞推，只要

? ? ? ? 我們找到遞推公式，問題就迎刃而解了。

? ? ? ? ? ? ? ?令S₁₀=1，容易看出?S9=2(S10+1)，?簡化一下?

? ? ? ? ? ? ? ? ?S₉=2S₁₀+2

? ? ? ? ? ? ? ? ?S₈=2S₉+2

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?.....

? ? ? ? ? ? ? ? ?S_n=2S_n+1+2

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遙想公瑾當年，老師說遞歸是最簡潔，最容易理解的，好，就用遞歸試一下：

1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 int sum = SumPeach(1); 6 7 Console.WriteLine("第一天摘得桃子有:{0}", sum); 8 9 Console.Read(); 10 } 11 12 //遞歸 13 static int SumPeach(int day) 14 { 15 if (day == 10) 16 return 1; 17 18 return 2 * SumPeach(day + 1) + 2; 19 } 20 }

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當我們玩轉遞歸的時候，老師說線性遞歸會將“變量，參數，返回值”在“遞”的過程中壓棧，如果遲遲“遞”不到頭的話，棧就會越積越多，

最后就爆掉了，window中系統默認的堆棧空間是1M。

那么解決方法是什么？ 尾遞歸，下面我們繼續上代碼：

1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 int sum = SumPeachTail(1, 1); 6 7 Console.WriteLine("第一天摘得桃子有:{0}", sum); 8 9 Console.Read(); 10 } 11 12 //尾遞歸 13 static int SumPeachTail(int day, int total) 14 { 15 if (day == 10) 16 return total; 17 18 //將當前的值計算出傳遞給下一層 19 return SumPeachTail(day + 1, 2 * total + 2); 20 } 21 }

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那么兩種遞歸有什么區別呢？上圖說話。

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從圖中我們可以清晰的看到“線性遞歸”和“尾遞歸”的區別，那到底有什么本質區別呢？尾遞歸中在每次向下遞歸的過程中，都會將當前

層的結果計算出來后向下一層傳遞，從理論上說，傳到下一層后，上一層的參數值已經沒有存在的必要了，可以清除上一層中的變量占

用的棧空間，那么最終達到的效果就是永遠不會出現StackOverflowException了，但實際上是否真有這個效果，得要看編譯程序是否

真的給你優化了。

下面我們將day=10改成day=int.MaxValue，跑一下程序看看：

很可惜，有圖有真相，拋出異常了，當然我是菜鳥，早已看不懂匯編了，大家也可以討論討論，目前我個人認為C#編譯器沒有給

我做這個優化:-D。

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下一步我們就要計算一下這個遞歸的時間復雜度是多少，關于求“遞歸”的時間復雜度主要有三種：

1. ?代換法。

2. ?遞歸樹法。

3. ?主定理。

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這一篇我就說下代換法，作法如下

①：猜一下遞歸式復雜度的上界或者下界。

②：用數學歸納法證明你的復雜度是正確的。

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為了具有通用性，我們將“猴子吃桃”的問題反過來寫，也就是已知S1，求S10，當然原理是一樣的，通用公式就有如下形式：

? ? ? ? ? ? ? ? ?T_n=2T_n-1+2 ? ? ? ? ? ? ① ?

假使 ? ? ? ? ? Tn=O(n) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ②

則必定存在一個 c>0的自然數使

? ? ? ? ? ? ? ? Tn<=cO(n)=cn ? ? ? ? ? ③

③代入①知?

? ? ? ? ? ? ? ? Tn<=2c(n-1)+2=2cn-2c+2

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? =cn-c+1

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? =cn-(c-1)

當c>=1時，則必有?Tn<=cn ?

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最后得出遞歸式的時間復雜度為O(N)。

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《新程序員》：云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

以上是生活随笔為你收集整理的经典算法题每日演练——第三题 猴子吃桃的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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