斐波那契数列的几种变体

本文探讨了斐波那契数列的基本形式,并介绍了在编程题目中的应用,如跳台阶问题和矩形覆盖问题。通过这两种变题,展示了斐波那契数列在解决实际问题中的思想,即f(n) = f(n-1) + f(n-2),并提供了相应的解题代码实现。

斐波那契数列的本源形式:

         f(0) = 0; f(1) = 1; f(n) = f(n-1) + f(n-2).

斐波那契数列的代码实现:

(1)循环:

public int Fibonacci(int n) {
        int a = 1;
        int b = 1;
        int c = 0;
        if (n < 0) {
            return 0;
        } else if (n == 1 || n == 2) {
            return 1;
        } else {
            for (int i = 3; i <= n; i++) {
                c = a + b;
                b = a;
                a = c;
            }
            return c;
        }
    }

(2)递归:

	public int FibonacciN(int input) {
		int n = 0;
		if (input == 0) {
			n = 0;
		} else if (input == 1) {
			n = 1;
		} else {
			n = FibonacciN(input - 1) + FibonacciN(input - 2);
		}
		return n;
	}

博主在Lintcode/牛客刷题的时候发现了几道有意思的题,这些题乍看起来有点棘手,但其实就是斐波那契换汤不换药罢了。

比如

变题1:

跳台阶:一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级。求该青蛙跳上一个n级的台阶总共有多少种跳法。(from《剑指offer》牛客网《剑指offer》链接

解:假设一共有f(n)种跳法,最后一步可以跳1级台阶,也可以跳2级台阶,跳1级台阶有f(n-1)种方法,跳2级台阶有f(n-2)种方法,所以可得

       f(n) = f(n-1) + f(n-2)

       f(1) = 1;

       f(2) = 2;

实现代码:

    public int JumpFloor(int n) {
        int a = 2;   //f(2)的值
        int b = 1;
        int c = 0;
        if(n<0){
            return 0;
        }else if(n==1){
            return 1;
        }else if(n==2){
            return 2;
        }else {
            for(int i =3;i<=n;i++){
                c = a+b;
                b = a;
                a = c;
            }
            return c;
        }
    }

变题2:

矩形覆盖:我们可以用2*1的小矩形横着或者竖着去覆盖更大的矩形。请问用n个2*1的小矩形无重叠地覆盖一个2*n的大矩形,总共有多少种方法?(from《剑指offer》too)

解:这道题看起来比上面的还要复杂些,之前的都是一维的,而这道题却是二维的。但是我们依据上一题的思路来看这一题,假设一共有f(n)种方法,

下图是最后一块/两块矩形的排放方式。第一种情况共有f(n-1)种方法,第二中共有f(n-2)种方法。


所以代码和以上的情况一样,此处不再罗列。

总结:没什么好总结的,就这样吧。



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