斐波那契数列生成

时间:2022-06-23 18:42:42

前言

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归的方法定义:F(0)=0,F(1)=1, F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n>=2,n∈N*)。

下面将测试3中不同的方式(测试为40)去生成斐波那契数列, 比较运行的效率。

1. 递归产生

//递归生成第n项斐波那契数列
int fibonacii_recursive(int num)
{
if(0 == num)
return 0;
if(1 == num)
return 1;

return fibonacii_recursive(num-1)+fibonacii_recursive(num-2);
}
运行结果

斐波那契数列生成

2. for循环生成

//for生成第n项斐波那契数列
int fibonacii_for(int num)
{
if(num < 1)
return -1;
if(num <= 2)
return 1;
int f1 = 1;
int f2 = 1;

int value;
for(int i=3; i<=num; ++i)
{
value = f1 + f2;
f1 = f2;
f2 = value;
}

return value;
}
运行结果

斐波那契数列生成

3. 动态规划思想

使用一个缓存数组来存储中间变量,避免重复计算

int *fibo = nullptr;
//使用动态规划的思想得到第n项斐波那契数列
int fibonacii_dyna(int num)
{
if(0 == num)
return 0;
if(1 == num)
return 1;
if(fibo[num] != 0)
return fibo[num];

fibo[num] = fibonacii_dyna(num-1) + fibonacii_dyna(num-2);

return fibo[num];
}

fibo = new int[num+1];
for(int i=0; i<=num; ++i)
{
fibo[i] = 0;
}
fibonacii_dyna(num); //num=40
delete [] fibo;
fibo = nullptr;

运行结果

斐波那契数列生成