我一直在尝试使用递归解决问题:
商店中的物品有以下成本:
如果您想在这些商品上恰好花费 300 单位,请找到您可以进行的所有购买组合。
这个问题可以使用 for 循环轻松解决,但我想做得更好并使用递归,因为迭代解决方案的所有问题也有相应的递归解决方案。
我在这方面的尝试是:
int recurse(int x, int y, int z, int w, int n)
{
if(x > 300 || y > 60 || z > 15 || w > 6)
return n;
if(x + 5 * y + 20 * z + 50 * w == 300)
return n + 1;
recurse(x+1, y, z, w, n);
recurse(x, y+1, z, w, n);
recurse(x, y, z+1, w, n);
recurse(x, y, z, w+1, n);
}
int main()
{
int n;
n = recurse(0,0,0,0,0);
printf("Answer: %d", n);
return 0;
}
哪里n
是解的总数,x
是没有。球,y
是没有。帽子,z
是没有。果酱,w
是没有。水晶
但是,当我运行此代码时,它永远不会结束。
您的实现很糟糕,因为您忽略了递归调用的返回值recurse
,易于修复,只需返回返回值的相加即可:
#include <stdio.h>
int recurse(int x, int y, int z, int w, int n) {
int value = x + 5 * y + 20 * z + 50 * w;
if (value == 300) {
return n + 1;
} else if (value > 300) {
return n;
}
return recurse(x + 1, y, z, w, n) + recurse(x, y + 1, z, w, n) +
recurse(x, y, z + 1, w, n) + recurse(x, y, z, w + 1, n);
}
int main(void) {
printf("Answer: %d", recurse(0, 0, 0, 0, 0));
}
但是你的实现需要时间......很多时间......来计算结果。
Antti Haapala - 好吧,我使结束条件更紧,然后开始测试。62 耗时 1.32 秒,64 2.3 秒,66 4.039 秒完成。每添加 2 个,该比率为 1.75。所以最低限度,那些 300 将需要 1.75 ^ ((300 - 66) / 2) * 4.039 秒 .. 所以这就是下落
因为您没有将迭代实现转换为正确的递归函数。您的函数计算排列数而不是组合数。换句话说,您可以按多少种不同的顺序提供物品,最终得到 300 个。
每个迭代循环都可以转换为尾递归函数,C 标准不要求编译器优化尾递归函数以避免堆栈溢出,但大多数编译器都有这种优化。
这很难解释如何将函数从迭代转换为递归,但作为规则,每个 for 循环都需要模拟函数递归。如您所见,我需要创建四个函数来实现相同的行为。
剧透,这个答案给出了代码解决方案:
#include <stdio.h>
static int magic(int a, int b, int c, int d) {
return a + b * 5 + c * 20 + d * 50;
}
static int recur_d(int a, int b, int c, int d, int n, int max) {
int ret = magic(a, b, c, d);
if (ret >= max) {
if (ret == max) {
// printf("%d %d %d %d\n", a, b, c, d);
return n + 1;
}
return n;
}
return recur_d(a, b, c, d + 1, n, max);
}
static int recur_c(int a, int b, int c, int n, int max) {
if (magic(a, b, c, 0) > max) {
return n;
}
return recur_c(a, b, c + 1, recur_d(a, b, c, 0, n, max), max);
}
static int recur_b(int a, int b, int n, int max) {
if (magic(a, b, 0, 0) > max) {
return n;
}
return recur_b(a, b + 1, recur_c(a, b, 0, n, max), max);
}
static int recur_a(int a, int n, int max) {
if (magic(a, 0, 0, 0) > max) {
return n;
}
return recur_a(a + 1, recur_b(a, 0, n, max), max);
}
static int iter(int max) {
int n = 0;
for (int a = 0; magic(a, 0, 0, 0) <= max; a++) {
for (int b = 0; magic(a, b, 0, 0) <= max; b++) {
for (int c = 0; magic(a, b, c, 0) <= max; c++) {
for (int d = 0; magic(a, b, c, d) <= max; d++) {
if (magic(a, b, c, d) == max) {
// printf("%d %d %d %d\n", a, b, c, d);
n++;
}
}
}
}
}
return n;
}
int main(void) { printf("%d %d\n", iter(300), recur_a(0, 0, 300)); }
注意:我评论了printf()
以避免长输出。
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