(剑指Offer)面试题9:斐波那契数列
题目:
现在要求输入一个整数n,请你输出斐波那契数列的第n项。
斐波那契数列的定义:
f(0)=0;f(1)=1;
f(n)=f(n-1)+f(n-2)
思路:
1、递归:
根据递推公式来实现
优点:代码简单,易懂
缺点:
- 效率低:函数递归调用过程中需要不断分配栈空间,且不断地入栈出栈,代码执行效率低;
- 栈溢出:当递归层级太多时,会超出栈容量,导致栈溢出;
- 复杂度高:递归调用存在大量的重复计算,时间复杂度以n的指数递增。
2、循环:
从下往上计算(动态规划),克服递归出现的缺陷
3、类似问题:
- 青蛙跳台阶:
(1)一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级台阶,求该青蛙跳上一个n级台阶总共有多少种跳法?
f(n)=f(n-1)+f(n-2)
f(1)=1;
f(2)=2;
(2)一只青蛙一次可以跳上1级,2级。。。n级,此时一只青蛙跳上一个n级的台阶总共有多少种跳法?
f(n)=f(n-1)+f(n-2)*2
f(1)=1;
f(2)=2;
数学归纳法证明:f(n)=2^(n-1)
- 矩阵覆盖:
我们可以用2*1的小矩阵横着或者竖着去覆盖大的矩形,请问用8个2*1的小矩阵无重叠地覆盖一个2*8的大矩形,总共有多少种方法?
f(n)=f(n-1)+f(n-2)
f(1)=1;
f(2)=2;
代码:
#include <iostream> using namespace std; long long fibonacci_recursively(unsigned int n){
if(n<=0)
return 0;
if(n==1)
return 1;
return fibonacci_recursively(n-1)+fibonacci_recursively(n-2);
} long long fibonacci_iteratively(unsigned int n){
if(n<2)
return 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;
} int main()
{
cout <<fibonacci_iteratively(100)<< endl;
cout <<fibonacci_recursively(100)<< endl;
return 0;
}
在线测试OJ:
http://www.nowcoder.com/books/coding-interviews/c6c7742f5ba7442aada113136ddea0c3?rp=1
AC代码:
class Solution {
public:
int Fibonacci(int n) {
if(n<2)
return n;
int fone=0;
int ftwo=1;
int fsum;
for(int i=2;i<=n;i++){
fsum=fone+ftwo;
fone=ftwo;
ftwo=fsum;
}
return fsum;
}
};
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