七种方式求斐波那契(Fibonacci)数列通项
生活随笔
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七种方式求斐波那契(Fibonacci)数列通项
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
一:遞歸實現
? 使用公式f[n]=f[n-1]+f[n-2],依次遞歸計算,遞歸結束條件是f[1]=1,f[2]=1。
二:數組實現
? 空間復雜度和時間復雜度都是0(n),效率一般,比遞歸來得快。
三:vector<int>實現
? 時間復雜度是0(n),時間復雜度是0(1),就是不知道vector的效率高不高,當然vector有自己的屬性會占用資源。
四:queue<int>實現
? 當然隊列比數組更適合實現斐波那契數列,時間復雜度和空間復雜度和vector<int>一樣,但隊列太適合這里了,
? f(n)=f(n-1)+f(n-2),f(n)只和f(n-1)和f(n-2)有關,f(n)入隊列后,f(n-2)就可以出隊列了。
五:迭代實現
? 迭代實現是最高效的,時間復雜度是0(n),空間復雜度是0(1)。
六:公式實現
百度的時候,發現原來斐波那契數列有公式的,所以可以使用公式來計算的。
????????? 由于double類型的精度還不夠,所以程序算出來的結果會有誤差,如果把公式展開計算,得出的結果就是正確的。
????????? 完整的實現代碼如下:
#include "iostream" #include "queue" #include "cmath" using namespace std;int fib1(int index) //遞歸實現 {if(index<1){return -1;}if(index==1 || index==2)return 1;return fib1(index-1)+fib1(index-2); } int fib2(int index) //數組實現 {if(index<1){return -1;}if(index<3){return 1;}int *a=new int[index];a[0]=a[1]=1;for(int i=2;i<index;i++)a[i]=a[i-1]+a[i-2];int m=a[index-1];delete a; //釋放內存空間return m; }int fib3(int index) //借用vector<int>實現 {if(index<1){return -1;}vector<int> a(2,1); //創建一個含有2個元素都為1的向量a.reserve(3);for(int i=2;i<index;i++){a.insert(a.begin(),a.at(0)+a.at(1));a.pop_back();}return a.at(0); } int fib4(int index) //隊列實現 {if(index<1){return -1;}queue<int>q;q.push(1);q.push(1);for(int i=2;i<index;i++){q.push(q.front()+q.back());q.pop();}return q.back(); } int fib5(int n) //迭代實現 {int i,a=1,b=1,c=1;if(n<1){return -1;}for(i=2;i<n;i++){c=a+b; //輾轉相加法(類似于求最大公約數的輾轉相除法)a=b;b=c;}return c; } int fib6(int n) {double gh5=sqrt((double)5);return (pow((1+gh5),n)-pow((1-gh5),n))/(pow((double)2,n)*gh5); } int main(void) {printf("%d\n",fib3(6));system("pause");return 0; }七:二分矩陣方法
如上圖,Fibonacci 數列中任何一項可以用矩陣冪算出,而n次冪是可以在logn的時間內算出的。
下面貼出代碼:
int pow(int a,int n) {int ans=1;while(n){if(n&1)ans*=a;a*=a;n>>=1;}return ans; }
?
總結
以上是生活随笔為你收集整理的七种方式求斐波那契(Fibonacci)数列通项的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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