斐波那契数列非递归算法(fibonacci)

时间:2021-05-11 04:13:04

斐波那契数列又因数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”。
fibonacci 数列定义:
n = 1,2 时,fib(n) = 1
n > 2 时,fib(n) = fib(n-2) + fib(n-1)

  
  
  
public class FibTest {
public static void main(String[] arags){
long begin = System.currentTimeMillis();
System.
out .println(fib( 10 ));
long end = System.currentTimeMillis();
System.
out .println(end - begin);
}
public static long fib( int n){
if (n < 3 )
return 1 ;
else {
long a = 1 ;
long b = 1 ;
for ( int i = 2 ; i < n - 1 ;i ++ ){
b
= a + b;
a
= b - a;
System.
out .println( " a = " + a + " b = " + b);
}
return a + b;
}
}
}

此算法最大的优点是不存在重复计算,故效率比递归算法快的多得多。

下面简略比较一下递归与非递归之间的区别:

      使用非递归算法求到第n(n>3)个月兔子的数量,是从第3个月开始,将前两个月兔子相加求当月的兔子的数量,并记录

前1个月兔子的数量,直到第n个月,用n-1个月和n-2个月兔子相加求出结果,这样的好处是,我们只计算了n次就求出了结

果,即时间复杂度为O(n);

     用递归算法又会是什么结果呢?求解fib(n),把它推到求解fib(n-1)和fib(n-2)。也就是说,为计算fib(n),必须先计算

fib(n-1)和fib(n-2),而计算fib(n-1)和fib(n-2),又必须先计算fib(n-3)和fib(n-4)。依次类推,直至计算fib(1)和fib(0),

分别能立即得到结果1和0。在递推阶段,必须要有终止递归的情况。例如在函数fib中,当n为1和0的情况。在回归阶段,当

获得最简单情况的解后,逐级返回,依次得到稍复杂问题的解,例如得到fib(1)和fib(0)后,返回得到fib(2)的结果,……,

在得到了fib(n-1)和fib(n-2)的结果后,返回得到fib(n)的结果,时间复杂度为O(2n)(括号内为2的n次方).

http://blog.csdn.net/qiao000_000/archive/2009/11/24/4856431.aspx

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斐波那契数列:11235813,21,34,55,……,

使用递归来算数列某位数的值,同时也用了数列公式来算,主要是熟悉下数学函数的使用。

递归的效率一如既往的差,计算第40项的值等好久。

代码:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace c4_t4
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.Write("输入想求的斐波那契数列项数:");
            int n = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
            //递归实现

            Console.WriteLine("斐波那契数列数列递归算出的第{0}项为:{1}", n, Calculate(n));

            //使用公式实现

            //{[(1+√5)/2]^n-[(1-√5)/2]^n}/√5

            double k5 = Math.Sqrt(5);
            double sum2 = Math.Floor((Math.Pow(((1 + k5) / 2), n) - Math.Pow(((1 - k5) / 2), n)) / k5);
            Console.WriteLine("斐波那契数列数列公式算出的第{0}项为:{1}", n, sum2);
            Console.ReadLine();
        }

        static int Calculate(int n)
        {
            if (n <= 1)
            {
                return n;
            }
            else
            {
                return Calculate(n - 1) + Calculate(n - 2);
            }
        }
    }
}

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       今天无所事事,于是重温了一下递归算法。突然之间发现递归算法很好用。

        首先碰到的是这样的一首题目:计算数组{1,1,2,3,5,8.......} 第30位值,不用递归,我写出了以下这样的代码:

 

        static void Main(string[] args)
        {


            int[] num=new int[30];
            num[0]=1;
            num[1]=1;
            int first=num[0];
            int second=num[1];
            for (int i = 2; i < num.Length; i++)
                {
                num[i] = first + second;
                first = second;
                second = num[i];
            }
            Console.WriteLine(num[29]);
            Console.ReadLine();

        

        }

写出来,十分的累赘,于是改为归递算法来写,一目了然,十分明了。以下是代码:

        static void Main(string[] args)
        {

            Console.WriteLine(Process1(30));
            Console.ReadLine();       
        }
        public static int Process1(int i)
      {


            //计算数组{1,1,2,3,5,8.......} 第30位值
            if (i == 0) return 0;
            if (i == 1) return 1;
            else
                return Process1(i - 1) + Process1(i - 2);
        }
做了一些练习:

1. 计算1+2+3+4+...+100的值

        static void Main(string[] args)
        ...{
            Console.WriteLine(Process2(100));
            Console.ReadLine();   
        }
        public static int Process2(int i)
        ...{
            //计算1+2+3+4+...+100的值
            if (i == 0) return 0;
            return Process2(i - 1) + i;

        }
2. 计算1 -2 +3 +-4+ 5- 6 + 7 - 8 + 9的值

        static void Main(string[] args)
        ...{

            Console.WriteLine(Process3(9) - Process3(8));
            Console.ReadLine();
        }

        public static int Process3(int i)
        ...{
            //计算1 -2 +3 +-4+ 5- 6 + 7 - 8 + 9的值
            if (i == 0) return 1;
            if (i == 1) return 2;
            else return Process3(i - 2) + i;
        }
3.汉诺塔问题

        static void Main(string[] args)
        ...{
            Hanoi(5, 'A', 'B', 'C');
            Console.ReadLine();
        }
        public static void Hanoi(int n ,char A, char B, char C)
        ...{
            //汉诺塔问题
            //将n个盘子从A座借助B座,移到C座
            if (n == 1) Move(A, C);
            else
            ...{
                Hanoi(n - 1, A, C, B);
                Move(A, C);
                Hanoi(n - 1, B, A, C);
            }

        }
        public static void Move(char startPlace, char endPlace)
        ...{
            Console.WriteLine("Move {0} To {1}",startPlace,endPlace);
        }
4.用递归法将一个整数n转换成字符串,例如,输入483,就输出字符串"483".n的位数不确定,可以是任意位数的整数。

        static void Main(string[] args)
        ...{
            IntToString(483, "");
            Console.ReadLine();
        }
        public static void IntToString(int input,String output)
        ...{
         //用递归法将一个整数n转换成字符串,例如,输入483,就输出字符串"483".n的位数不确定,可以是任意位数的整数。
         //   String output = "";
            output = input % 10+output;
            if (input / 10 != 0)
            ...{
                IntToString(input / 10,output);
            }
            else Console.WriteLine(output);

http://blog.csdn.net/inkstone2006/archive/2008/01/22/2057853.aspx