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算法分析(七):斐波那契数列

前言

  • 这道题就是找出这个数列的第 n 个节点,而这个数列有个特地点就是第 n 个数字 = n-1 + n-2 两个数字之和,所以我们一般这种有两种解法,递归和迭代

  • 题目地址:leetcode-cn.com/problems/fe…

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第一种解法:迭代法

  • 看到这种一个数等于前两个数之和的题目,第一个想法就需要存储以前的数字,一般都是用数组

  • 第一步,创建一个数组

  • 第二步,给前两个数组复制0 和 1

  • 第三步,进行循环遍历,第 n 个数 = 第 n-1 个数 + 第 n-2 个数,然后存起来

  • 第四步,将数组下标为 n 的数字返回

  • 代码如下:

class Solution {     public int fib(int n) {         int[] ans = new int[105];         ans[0] = 0;         ans[1] = 1;         if(n==0)             return 0;         if(n==1)             return 1;         for(int i=2;i<=n;i++){             ans[i] = (ans[i-2] + ans[i-1])%1000000007;         }         return ans[n];     } } 复制代码

  • 但是你想想,如果第 n 个数足够大,那岂不是要创建一个很大的数组,但是数组除了第 n-1 个数和第 n-2 个数是有用的,之前的都是没用的,所以我们使用双指针法

  • 使用两个指针分别指向第 n-1 个数和第 n-2 个数,然后每次循环就替换这两个指针

  • 代码如下:

class Solution {     public int fib(int n) {         if(n == 0){             return 0;         }         if(n == 1){             return 1;         }         int pre = 0;         int cur = 1;         int sum = 0;         for(int i=2;i<=n;i++){             sum = (pre + cur)%1000000007;             pre = cur;             cur = sum;         }         return sum;     } } 复制代码

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第二种方法:递归法

  • 虽然我觉得上面的方法足够简便,并且时间和空间都挺好,但是我还是要说这种递归算法,可能性能不如上面的,但是思想还是要学习一下

  • 先看下图,斐波那契数列给划分下来,就类似于树结构

在这里插入图片描述

  • 所以我们递归也很简单就是下面的代码,将结果分散下去:

class Solution {     public int fib(int n) {         if(n == 0){             return 0;         }         if(n == 1){             return 1;         }         return fib(n-1) + fib(n-2);     } } 复制代码

  • 但是这个代码还是有点不够好,因为我们做了很多的重复性操作,就如下图花了红圈的地方,我们可以用一个数组来保存,然后节省时间。

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class Solution {     public static int[] cache = new int[101];     public int fib(int n){         if (0 == n || 1 == n)             return n;         if (0 != cache[n])             return cache[n];         cache[n] = (fib(n - 1) + fib(n - 2)) % 1000000007;         return cache[n];     } } 复制代码

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总结

总体来说我还是更喜欢双指针的那种解法,因为更加简便,但是递归还是必学的,思想永远不会嫌多的。


作者:程序胖
链接:https://juejin.cn/post/7028367195159658509


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