关于斐波那契数列的描述:
斐波那契数列(Fibonacci sequence),又称黄金分割数列、因数学家列昂纳多·斐波那契(Leonardoda Fibonacci)以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、……在数学上,斐波纳契数列以如下被以递推的方法定义:F(1)=1,F(2)=1, F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n>=3,n∈N*)在现代物理、准晶体结构、化学等领域,斐波纳契数列都有直接的应用,为此,美国数学会从1963年起出版了以《斐波纳契数列季刊》为名的一份数学杂志,用于专门刊载这方面的研究成果。
一、面试题
求斐波那契数列的第n项:写一个函数,输入n,输出斐波那契数列的第n项。
二、解法一
求斐波那契数列最简单的解法就是用递归,大部分书籍上介绍递归的时候都会用斐波纳契数列做例子,递归很容易写:
long long Fibonacci_Solution1(unsigned int n)
{
if(n <= 0)
return 0;
if(n == 1)
return 1;
return Fibonacci_Solution1(n - 1) + Fibonacci_Solution1(n - 2);
}
这个解法并不是最优的,因为中间充斥了很多重复的运算,应该还不足以应付面试。例如计算f(10)
的过程中:
f(6)/f(7)/f(8)
都被计算了多次,当数据越大时,重复计算的次数也越来越多,因此并不是最优的解法。
三、解法二
上面的递归之所以慢,是因为重复的计算太多,我们可以考虑从如何减少重复计算下手。例如可以选择从2开始,保存前两位的值,依次向后计算:
long long Fibonacci_Solution2(unsigned n)
{
int result[2] = {0, 1};
if(n < 2)
return result[n];
long long fibNMinusOne = 1;
long long fibNMinusTwo = 0;
long long fibN = 0;
for(unsigned int i = 2; i <= n; ++ i)
{
fibN = fibNMinusOne + fibNMinusTwo;
fibNMinusTwo = fibNMinusOne;
fibNMinusOne = fibN;
}
return fibN;
}
注意事项:传参的n
的类型为unsigned int
,保存值以及返回值的数据类型是long long
,避免int溢出。
ps:虽然long long也会溢出,至少比int大一些。
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