遞迴關係-爬樓梯
一至二樓有6級樓梯,某人上樓,每次可跨1級或2級,不同上樓的方法有幾種?
一至二樓有6級樓梯,某人上樓,每次可跨1級或2級,不同上樓的方法有幾種?
一至二樓有6級樓梯,某人上樓,每次可跨1級或2級,不同上樓的方法有幾種?
法1:(排列組合) 假設:1階次數為 x ,二階次數為 y 因總階數為6,所以x + 2y = 6 此方程式的非負整數解有: x 6 4 2 y 1 3 所以我們可依各階數所走次數,將所有走法分成四類。
法1:(排列組合) 我們可依各階數所走次數,將所有走法分成四類。 (1) 1階走的次數為 6 ,二階走的次數為 0 6個1排列方法數:1 (1, 1, 1, 1, 1, 1) (2) 1階走的次數為4 ,二階走的次數為 2 4個1及1個2的排列方法數:5 (1, 1, 1, 1, 2) (1, 1, 1, 2, 1) (1, 1, 2, 1, 1) (1, 2, 1, 1, 1) (2, 1, 1, 1, 1)
(3) 1階走的次數為 2 ,二階走的次數為 2 2個1及2個2的排列方法數:6 (1, 1, 2, 2) (1, 2, 1, 2) (1, 2, 2, 1) (2, 1, 1, 2) (2, 1, 2, 1) (2, 2, 1, 1) (4) 2階走的次數為 3 ,二階走的次數為 0 0個1及3個2的排列方法數:1 (2, 2, 2)
假設:1階次數為 x ,二階次數為 y 因總階數為6,所以x + 2y = 6 (1) x = 6, y = 0 → 方法數:1 一至二樓有6級樓梯,某人上樓,每次可跨1級或2級,不同上樓的方法有幾種? 假設:1階次數為 x ,二階次數為 y 因總階數為6,所以x + 2y = 6 (1) x = 6, y = 0 → 方法數:1 (2) x = 4, y = 1 → 方法數:5 (3) x = 2, y = 2 → 方法數:6 (4) x = 0, y = 3 → 方法數:1 所以,總共的方法數為 1 + 5 + 6 + 1 = 13
一至二樓有6級樓梯,某人上樓,每次可跨1級或2級,不同上樓的方法有幾種? 傳統解法: 設上6級樓梯,跨1級x次,跨2級y次, x+2y=6,其中x, y是非負整數 x 6 4 2 0 y 0 1 2 3 6! 5! 4!1! 4! 2!2! 3! + + + =13
法2:(遞迴方法) 問題 一至二樓有6級樓梯,某人上樓,每次可跨1級或2級,不同上樓的方法有幾種? 一至二樓有6級樓梯,某人上樓,每次可跨1級或2級,不同上樓的方法有a6種,則a6之表示式為何? 一至二樓有n級樓梯,某人上樓,每次可跨1級或2級,不同上樓的方法有an種,則an之表示式為何?
一至二樓有6級樓梯,某人上樓,每次可跨1級或2級,不同上樓的方法有a6種,則a6之表示式為何? 第一步跨1級 第一步跨2級 一至二樓有6級樓梯, 某人上樓第一步跨1級,則 接下來還有5級樓梯, 不同上樓的方法有a5種。 一至二樓有6級樓梯, 某人上樓第一步跨2級,則 接下來還有4級樓梯, 不同上樓的方法有a4種。
1 2 3 5 8 13 一至二樓有6級樓梯,某人上樓,每次可跨1級或2級,不同上樓的方法有a6種,則a6之表示式為何? a6=a5+ a4 第一步跨1級 第一步跨2級 一至二樓有6級樓梯, 某人上樓第一步跨1級,則 接下來還有5級樓梯, 不同上樓的方法有a5種。 一至二樓有6級樓梯, 某人上樓第一步跨2級,則 接下來還有4級樓梯, 不同上樓的方法有a4種。 a6=a5+ a4 同理 a5=a4+ a3 a4=a3+ a2 a3=a2+ a1 其中a2=2, a1=1 a1 a2 a3 a4 a5 a6 1 2 3 5 8 13
一至二樓有n級樓梯,某人上樓,每次可跨1級或2級,不同上樓的方法有an種,則an之表示式為何? 問題 一至二樓有n級樓梯,某人上樓,每次可跨1級或2級,不同上樓的方法有an種,則an之表示式為何? an = an-1+ an-2 其中a2=2, a1=1 像登樓梯問題, 我們所採用的方法是: 利用前面項的某種函數關係,一項一項去推算, 這種處理問題的方法叫做遞迴方法, 它常用在計算機科學,離散數學,遊戲……等許多領域。
組合方法 遞迴方法 a1 a2 a3 a4 a5 a6 一至二樓有6級樓梯,某人上樓,每次可跨1級或2級,不同上樓的方法有幾種? 6! 5! 4!1! 4! 2!2! 3! + + + =13 遞迴方法 an = an-1+ an-2 其中a2=2, a1=1 a1 a2 a3 a4 a5 a6 1 2 3 5 8 13