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【干货】C语言经典算法——费式数列,一个数兔子算法

【干货】C语言经典算法——费式数列,一个数兔子算法

作者: 靓仔山河 | 来源:发表于2019-07-02 20:59 被阅读1次

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背景说明

Fibonacci为1200年代的欧洲数学家,在他的着作中曾经提到:「若有一只免子每个月生一只小免子,一个月后小免子也开始生产。起初只有一只免子,一个月后就有两只免子,二个月后有三只免子,三个月后有五只免子(小免子投入生产)......。

如果不太理解这个例子的话,举个图就知道了,注意新生的小免子需一个月成长期才会投入生产,类似的道理也可以用于植物的生长,这就是Fibonacci数列,一般习惯称之为费氏数列,例如以下: 1、1 、2、3、5、8、13、21、34、55、89......

算法说明

仔细观察这个数列,会发现,除了第1个数和第2个数除外,从第3个数开始,第N个数等于它前面两个数之和,也就是这个数列的通项公式为f(n)=f(n-1)+f(n-2) (n>=2,n∈正整数)。

解法

这道题,就像是我们高中时的数学题,就是给一个背景,然后算第N项或者前N项和。

我们一般的步骤都是先找数列的关系,然后推导出它的通项公式,在求解。而费氏数列的通项公式就是如下:

① f(n)=n,(n<=1,n∈正整数)

② f(n)=f(n-1)+f(n-2) (n>=2,n∈正整数)

所以,根据这个通项公式,我们就可以求解了。

public class 费式数列 {

/**

 * @author Helen

 * Nov 21, 2014 10:30:46 AM

 * @param args

 * void

 * TODO

 */

public static void main(String[] args) {

int n;

Scanner input=new Scanner(System.in);

System.out.println("请输入N:");

n=input.nextInt();

input.close();

long t=System.currentTimeMillis();

cal(n);

System.out.println();

System.out.println("cal耗时:"+(System.currentTimeMillis()-t));

t=System.currentTimeMillis();

for (int i = 1; i < n; i++) {

System.out.print(cal2(i)+",");

}

System.out.println();

System.out.println("cal2耗时:"+(System.currentTimeMillis()-t));

}

public static void cal(int n){

int[] Fib=new int[n];

//f(n)=n,if n=0,n=1

Fib[0]=0;

Fib[1]=1;

//f(n)=f(n-1)+f(n-2),if n>=2

for (int i = 2; i < Fib.length; i++) {

Fib[i]=Fib[i-1]+Fib[i-2];

}

for (int i : Fib) {

System.out.print(i+",");

}

}

/**

 * 

 * @author Helen

 * Nov 21, 2014 11:13:56 AM

 * @param n

 * @return

 * int

 * TODO 递归(耗时)

 */

public static int cal2(int n){

if(n==0||n==1){

return n;

}else{

return cal2(n-1)+cal2(n-2);

}

}

}

第一种是常规算法,每次都将计算后的数保存到一个数组里面,这样在计算第N个数的时候就可以从数组里直接取出第N-1和第N-2的数了;

第二种递归算法是比较耗时的,可以看出第二种每次计算第N个数时,它都要从第0(或1)个开始算起。

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