Kata15:找规律

Kata15地址

这个Kata非常短,原文只有7行。

假设有n位全排列二进制数,计算其中1不相邻的二进制数的数量。

有点拗口,看例子。

假设n=3,全排列二进制数有:

000
001
010
011
100
101
110
111

其中1不相邻的二进制数是:

000
001
010
100
101

一共5个,所以结果是5。

作者的建议是先编程实现这个计算过程,然后找到规律,由于我们比较懒所以就直接找规律了。。。

思路

一开始当然是尝试,我们写出了n=4的情况,思考了半天感觉没有头绪,不过隐约能感觉到这里面有一个递推关系,于是我们列出了从1~4的所有情况。

# n=1
0  #
1  #

# n=2
00 #
01 #
10 #
11

# n=3
000 #
001 #
010 #
011
100 #
101 #
110
111

# n=4
0000 #
0001 #
0010 #
0011
0100 #
0101 #
0110
0111
1000 #
1001 #
1010 #
1011
1100
1101
1111

统计一下:

n=1    ==>   2
n=2    ==>   3
n=3    ==>   5
n=4    ==>   8

这下大家应该看明白了,这!不!就!是!国!内!外!知!名!的!斐!波!那!契!数!列!嘛!

证明

结果出来了,还是要有证明过程才行。

证明起来很简单,长度为n的时候,其实是在长度为n-1的二进制前面分别加上了0和1,加0的时候,相当于之前n-1中的数量可以直接加过来,因为加0不会影响之前的结果;加1的时候,相当于之前n-2中的数量可以加过来,因为加1之后,n-1中以1开头的都无法使用,以0开头的可以直接加,而n-1中以0开头的恰好就是n-2中的数量。

@勇敢的Springz81 提出了一种非常简洁的解释方法:符合条件的串要么以0开头,要么以10开头,所以f(n)= f(n-2)+f(n-1)。

我知道上面这段话非常难懂。。。我也不知道怎么表达更好,这种东西大家还是需要自己去烧一下脑细胞才能彻底理解。

总之,很有意思的一个Kata,虽然不是编程题,但是带来的成就感比之前的Kata都大,有意思。

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