本题通过Java编程解决一个数学趣味问题:模拟一只聪明的猴子每天吃掉剩余桃子一半再多吃一个的过程,并计算最后几天桃子的数量变化。
这个问题是经典的逆向思维问题,并可以通过编程来解决。在Java语言里,我们可以利用迭代或递归的方式来求解。
题目描述:假设猴子每天吃掉前一天剩余桃子的一半再加一个,直到第十天只剩下一个桃子。我们需要找出第一天摘下的桃子总数。
我们知道,在第十天早上,猴子剩下1个桃子。设第n天早上剩下的桃子数量为`nDayStones`,那么在第n-1天早上之前剩余的桃子数就是`2 * (nDayStones - 1)`(因为猴子吃掉了前一天一半的数量再加一个)。通过这个公式我们可以逆向计算出第一天的初始数值。
接下来是Java代码实现:
```java
public class MonkeyAndPeaches {
public static void main(String[] args) {
int remainingPeaches = 1; // 第十天剩下的桃子数量
for (int day = 10; day >= 1; day--) { // 往回计算每一天的桃子数直到第一天
remainingPeaches = 2 * (remainingPeaches - 1) + 1;
}
System.out.println(猴子第一天摘了 + remainingPeaches + 个桃子);
}
}
```
这段代码首先初始化`remainingPeaches`为1,表示第十天剩下的桃子数。然后通过一个for循环从第10天开始逆向推算每一天的桃子数量,并更新剩余桃子的数量直到第一天。当循环完成时,`remainingPeaches`的值就是猴子在第一天摘下的总桃子数。
此外还可以采用递归的方式解决此问题:
```java
public class MonkeyAndPeaches {
public static int findInitialPeaches(int remaining, int day) { // 通过递归来计算
if (day == 1) {
return remaining;
}
return findInitialPeaches(2 * (remaining - 1) + 1, day - 1);
}
public static void main(String[] args) {
int remainingPeaches = 1;
System.out.println(猴子第一天摘了 + findInitialPeaches(remainingPeaches, 10) +个桃子);
}
}
```
在这个递归版本中,`findInitialPeaches`函数接收当前剩余的桃子数和天数作为参数。如果给定的天数为1,则返回剩下的桃子数量;否则继续进行递归调用以计算前一天的情况。
无论是迭代还是递归方法,都可以准确地解决这个问题,并且输出猴子第一天摘下的桃子总数。在编程实践中,我们还需要注意代码的清晰度、效率以及边界条件处理来确保程序运行稳定和正确性。