計算九連環需要多少步解下來的方法

2021-10-18 10:12:25 字數 1196 閱讀 2252

根據九連環的玩法我們可以知道,面對乙個所有環都處於「下環「」的狀態,如果我們想上前 n

nn 環,那麼我們首先要先上前 n−1

n-1n−

1 環,然後下前 n−2

n-2n−

2 環,然後上第 n

nn 環,然後上前 n−2

n-2n−

2 環。因此,如果我們把上第 n

nn 環所需步數記為 a

na_n

an​ ,那麼數列 a

na_n

an​滿足:

a n=

an−1

+2an

−2+1

(1)a_n=a_+2a_+1\tag

an​=an

−1​+

2an−

2​+1

(1)

這裡我們認為我們每次只能操作乙個環,即不能同時上下前兩個環

利用該遞推公式編寫 python 程式,可以很輕鬆的計算得到 an=

341a_n=341

an​=34

1

def

func

(n):

if n ==1:

return

1elif n ==2:

return

2else

:return func(n-1)

+2*func(n-2)

+1res = func(9)

print

(res)

那麼如何得到 a

na_n

an​ 的通項公式呢,在廣泛查閱資料後得知,a

na_n

an​ 屬於二階線性常係數非齊次遞推關係。可以通過公式計算得到。

具體計算方法可跳轉到文末的參考資料

最終計算結果為

a n=

−16(

−1)n

+232

n−12

a_n=-\frac(-1)^n+\frac2^n-\frac

an​=−6

1​(−

1)n+

32​2

n−21

​ 同樣得到 a9=

341a_9=341

a9​=34

1 與 python 計算結果一致。

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