斐波那契数列的三种写法

    技术2026-04-11  11

    关于斐波那契数列的简介:

      斐波那契数列,又称黄金分割数列,指的是这样一个数列:0、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*)在现代物理、准晶体结构、化学等领域,斐波纳契数列都有直接的应用,为此,美国数学会从1963起出版了以《斐波纳契数列季刊》为名的一份数学杂志,用于专门刊载这方面的研究成果。

    第一种写法:递归算法

    #include<iostream> using namespace std; long Fibonacci(int n) { if (n == 0) return 0; else if (n == 1) return 1; else return Fibonacci(n - 1) + Fibonacci(n-2); } int main() { cout << "Enter an integer number:" << endl; int N; cin >> N; cout << Fibonacci(N) << endl; system("pause"); return 0; }

    时间复杂度分析

      求解F(n),必须先计算F(n-1)和F(n-2),计算F(n-1)和F(n-2),又必须先计算F(n-3)和F(n-4)。。。。。。以此类推,直至必须先计算F(1)和F(0),然后逆推得到F(n-1)和F(n-2)的结果,从而得到F(n)要计算很多重复的值,在时间上造成了很大的浪费,算法的时间复杂度随着N的增大呈现指数增长,时间的复杂度为O(2^n),即2的n次方

    第二种写法:非递归算法

    #include<iostream> using namespace std; long Fibonacci(int n) { if (n <= 2) return 1; else { long num1 = 1; long num2 = 1; for (int i = 2;i < n - 1;i++) { num2 = num1 + num2; num1 = num2 - num1; } return num1 + num2; } } int main() { cout << "Enter an integer number:" << endl; int N; cin >> N; cout << Fibonacci(N) << endl; system("pause"); return 0; }

    时间复杂度分析:

       从n(>2)开始计算,用F(n-1)和F(n-2)两个数相加求出结果,这样就避免了大量的重复计算,它的效率比递归算法快得多,算法的时间复杂度与n成正比,即算法的时间复杂度为O(n).

    第三种写法需要作用一定数学知识在此不做介绍,请自行了解。

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