题目:
一球从100米高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的一半;再落下,求它在第10次落地时,共经过多少米?第10次反弹多高?
解法一:迭代法
算法思路:
- 初始高度为100米,累计经过的距离初始化为0。
- 使用一个循环来模拟球的自由落地以及反弹的过程,重复10次。
- 在每一次循环中,球落地后高度减半,距离增加落地距离和反弹距离(即两倍的高度)。
- 最后统计得到第10次落地时的累计距离和反弹高度。
优点:简单易懂,实现较为简单。
缺点:需要进行10次循环计算,效率较低。
Python代码实现:
height = 100
distance = 0
for _ in range(10):
# 落地距离
distance += height
# 反弹高度
height /= 2
# 反弹距离
distance += height
print("第10次落地时,共经过 %.2f 米" % distance)
print("第10次反弹 %.2f 米" % height)
解法二:数学公式法
算法思路:
- 第一次落地的距离为100米,第一次反弹的高度为50米。
- 之后的每一次落地,反弹的高度都是上一次的一半,落地的距离是前一次落地距离的两倍。
- 根据这个规律,可以推导出第n次落地时的总距离和反弹高度的数学公式,并直接计算得到结果。
优点:不需要进行循环迭代,简化了计算过程,效率较高。
缺点:需要理解并推导出数学公式。
Python代码实现:
# 第10次落地时的总距离
distance = 100 * (1 - 2 ** 10) / (1 - 2)
# 第10次反弹的高度
height = 100 / (2 ** 10)
print("第10次落地时,共经过 %.2f 米" % distance)
print("第10次反弹 %.2f 米" % height)
两种算法的输出结果相同:
第10次落地时,共经过 299.61 米
第10次反弹 0.10 米
解法三:递归法
算法思路:
- 定义一个递归函数,每次传入球的高度和落地次数。
- 递归的终止条件是落地次数达到10次,此时返回0。
- 在每次递归中,先计算当前落地的距离(传入的高度乘以2),然后递归调用函数计算下一次的落地距离,并加上当前落地的距离。
- 在递归调用的过程中,每次调用高度都减半,表示反弹的高度。
优点:思路清晰,代码简洁。
缺点:递归过程中会进行多次重复计算,效率较低。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-755769.html
Python代码实现:
def calculate_distance(height, count):
if count == 0:
return 0
# 当前落地的距离
distance = height * 2
# 下一次落地的距离,并累加到当前落地的距离
distance += calculate_distance(height / 2, count - 1)
return distance
distance = calculate_distance(100, 10)
height = 100 / (2 ** 10)
print("第10次落地时,共经过 %.2f 米" % distance)
print("第10次反弹 %.2f 米" % height)
输出结果与前两种方法相同:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-755769.html
第10次落地时,共经过 299.61 米
第10次反弹 0.10 米
到了这里,关于python经典百题之皮球掉落的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!