斐波那契数列 - 动态规划

妖狐艹你老母 2022-12-16 13:05 263阅读 0赞

斐波那契数列

写一个函数,输入 n ,求斐波那契(Fibonacci)数列的第 n 项。斐波那契数列的定义如下:

F(0) = 0, F(1) = 1
F(N) = F(N - 1) + F(N - 2), 其中 N > 1.
斐波那契数列由 0 和 1 开始,之后的斐波那契数就是由之前的两数相加而得出。

答案需要取模 1e9+7(1000000007),如计算初始结果为:1000000008,请返回 1。

示例 1
输入:n = 2
输出:1

示例 2
输入:n = 5
输出:5

提示
0 <= n <= 100


精选大佬题解
三种解法:

  • 递归(这种会超时,因为递归会一直计算重复的值,导致时间复杂度是O(2*n))
  • 记忆化递归(创建一个数组,存储计算过的节点的值,当遍历到该节点时,直接取出使用,每个结果只计算一次,时间复杂度O(n),空间复杂度O(n))
  • 动态规划(动态规划,根据状态转移方程,计算出结果)

解法:动态规划

状态转移方程:f(n) = f(n-1) + f(n-2)
设一个一维数组,dp[n]。
dp[0]=1;dp[1]=1;
dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2];
dp[i]记录第i个斐波那契数的值,根据状态转移方程,由1 - n遍历一遍得到dp[n]的值。
时间复杂度:O(n)
空间复杂度:O(n)

优化:
由于下一个状态的结果只使用了上一个状态的dp[i-1]和dp[i-2],所以使用一维数组不是最优解法,使用三个变量即可,实现代码如下:

  1. int fib(int n){
  2. int f0 = 0;
  3. int f1 = 1;
  4. int result;
  5. if(n == 0 || n == 1){
  6. return n;
  7. }else{
  8. int i;
  9. for(i = 2;i <= n;i++){
  10. result = f0 + f1;
  11. f0 = f1 % 1000000007;
  12. f1 = result % 1000000007;
  13. }
  14. }
  15. return result % 1000000007;
  16. }

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