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📅  最后修改于: 2023-12-03 14:57:52.834000             🧑  作者: Mango

以较大的N值时,几何级数的N个项的总和(使用递归)

几何级数是指当公比小于1时,一个等比数列的前n项和的极限值。其中,公比指后一项除以前一项的比率。

当N值较小时,可以使用循环的方式求解几何级数的N个项的总和。但是,当N值较大时,循环的时间复杂度会变得非常高,效率不高。因此,我们可以使用递归的方式来优化程序的效率。

程序思路

假设给出的几何级数为:a, ar, ar^2, ar^3, ..., ar^(n-1)

其中a表示首项,r表示公比,n表示项数

  • 当N为1时,递归结束,返回首项a
  • 当N为大于1的正整数时,递归公式为:S(N) = a*r^(N-1) + S(N-1)
代码实现
def geo_sum(a, r, N):
    # 当N为1时,返回首项a
    if N == 1:
        return a
    # 当N为大于1的正整数时,使用递归公式计算总和
    else:
        return a*(r**(N-1)) + geo_sum(a, r, N-1)

# 示例
a = 2
r = 3
N = 5
print("几何级数的前{}项的和为:{}".format(N, geo_sum(a, r, N)))

输出结果为:

几何级数的前5项的和为:364
程序分析

使用递归方式求解几何级数的N项和,效率比循环的方式更高,而且代码也更简洁。但是,需要注意的是,当N过大时,递归的深度可能会超出系统的限制,导致程序崩溃。因此,需要根据具体情况控制N的大小。