C/C++面试之算法系列--菲波拉契数列的递归与非递归算法

2023-10-25 19:19

本文主要是介绍C/C++面试之算法系列--菲波拉契数列的递归与非递归算法,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

 
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菲波拉契数列的递归与非递归算法
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http://blog.csdn.net/sailor_8318/archive/2007/09/27/1802355.aspx
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Fibonacci 数列有如下特点:其第 1 , 2 项均为 1 , 1 。从第 3 个数开始,该数是其前两个数之和 . 即 :
F1=1 (n=1)
F2=1 (n=2)
Fn=Fn-1+Fn-2 (n>=3)
请你编写一个函数 fun ,它的功能是:对于一个给定的数( N ), 求不大于 N 的最大 Fibonacci 数。
要保存两个连续的序列值,当前数大于且上一个小于时,即为所求值,非递归比较容易实现
 
1     1     2     3     5     8     13。。。。。。。。。。。。
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递归算法:  
1. 最普通算法
   long   fib(long  n)  
 {  
       // if (n ==0 || n == 1)
              if (n <= 0) // 因为上面的参数n是有符号的,要考虑容错性能,否则参数错误时将造成死循环了
                     return   0 ;
              if ( n == 1) 
              return   1 ;  
        else  
              return   fib(n - 1) + fib(n - 2);  
 }
 
2.    指针迭代,每次可算俩个值
fib(int n,int *s)  
{  
       int f1,f2;   // 每次递归都有申请两个变量,递归深度太大时可能导致堆栈溢出哦
       if(n==1||n==2)    
              *s=1; 返回
       else  
       {  
              fib(n-1,&f1);   // 指针传递,这里只是将上面的一个式子分解了下而已
              fib(n-2,&f2);  
              *s=f1+f2;  
       }  
}
 
3. 引用迭代,减少了返回值临时变量的申请
fib(int n,int &s)  
{  
       int f1,f2;  
       if(n==1||n==2)    
              s=1; 返回
       else  
       {  
              fib(n-1, f1);   // 引用传递
              fib(n-2, f2);  
              s=f1+f2;  
       }  
}
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非递归算法
1.    数组迭代
void   F(long*f, int n)  
{  
       int   i;  
       f[0]=f[1]=1;
       if(n <= 2)
              return;
       for(i=2;i<n;i++)  
               f[i]=f[i-1]+f[i-2];  
}
2.    变量替换,又额外申请了变量f0,f1,f2,不好;但每次更新相加的数,思想不错,逻辑清楚
void   F(long *f, int n)  
{  
int   f0,f1,f2;  
       f0=f1=1;  
     for(i=2;i<=n;++i){  
      f2=f0+f1;  
      f0=f1;  
      f1=f2;  
       }  
     printf("f[%d]=%d/n",n,f2);
}
 
3.    此法比较难以想到
对于任意第n项  
 int   Fx(int   n)  
 {  
 p1   =   pow((1+sqrt(5))/2,n);  
 p2   =   pow((1-sqrt(5))/2,n);  
 return   (p1-p2)/sqrt(5);  
 }
 
4.    效率最高,一次循环可以算出两个值,每个值只需一条语句,没有交换过程,是通过改变输出的变量来实现的
void   fibonacci(int   n)   // 1 2 3 …..
 {  
a   =   1;  
 b   =   1;  
 if(n <= 2)
 {
cout   <<   1   <<   endl;
return;
}
 
 for(i = 1;   i   <  n/2;   i++)  
 {  
          a   +=   b;   // a保存了奇数
        cout   <<   a   <<   endl;   
               If((n > 3) && (n %2 == 0))// 每次的偶数部分
{
          b   +=   a;   // b保存了偶数
          cout   <<   a   <<   endl;
}
 }  
}
 
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给定n,找到小于此数的最大fibonacci
 
1.    变量替换,终止条件是当前数大于给定的数,上一个数就是求的临界值,c即为所求
void   fibonacci(int   n)  
 {  
          int   a   =   1;  
          int   b   =   1;  
          printf("...",a,b);   
          while(b<n)  
          {  
                  int   c=b;  
                  b   =   a+b;  
                  printf("...",b);  
                  a   =   c;  
          }  
 }
 
2.    此法非常精妙,比上面少申请了一个中间变量c,通过加减来实现循环赋值的
#include   <iostream.h>
void   fibonacci(int   n)  
 {  
         int   low   =   1,high   =   1;  
          while(high   <   n)  
          {  
          cout   <<   high   <<   endl;  
          high   =   low   +   high;  
          low   =   high   -   low;  
         }      
 }
 

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