具体数学 递归问题 河内塔

1.先研究小的情况,T_0=0 T_1=1 T_2=3
2.然后考虑大的情形,要计算n个圆盘时,首先把n-1个圆盘移动到其他柱子上,再移动最后一个,然后再移动那n-1个柱子,可以知道T_n \leq 2T_{n-1}+1,n>0,这里用的小于等于号,因为我们只知道这末多次数足够了,但不知道是不是必须的,但是我们只能这样操作,如果不太精明可能为出现 T_n \geq 2T_{n-1}+1,n>0
3.总结得出递归式子T_0=0,T_n= 2T_{n-1}+1,由1可以验证初步正确。
4.写出一些小情况T_1=1,T_2=3,T_3=7,T_4=15然后我们可以发现点什么似乎T_n=2^n-1,这是我们大胆猜想得出的
5.我们用数学归纳法证明一下,默认4到n-1得情况都是符合的,看n是否符合,若符合则是正确的,T_n=2T_{n-1}+1=2(2^{n-1}-1)+1=2^n-1 可以知道是正确的,至此我们知道T_n=2^n-1。
6.似乎有一种更简便的方法T_0=0,T_1=1 ,T_n=2T_{n-1}+1两边都加上1,T_0+1=1,T_1+1=2,T_n+1=2T_{n-1}+2令U=T+1,则U_0=1,U_1=2,U_n=2U_{n-1},可知U_n=2^n,则T_n=2^n-1。

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