斐波那契查找算法的Python实现

316 篇文章 ¥59.90 ¥99.00
本文介绍了斐波那契查找算法在有序数组中查找元素的原理,利用斐波那契数列特性提高效率。通过Python代码展示了算法的具体实现,并与二分查找进行了对比,指出在特定情况下斐波那契查找可能更优。

斐波那契查找算法的Python实现

斐波那契查找算法是一种用于在有序数组中查找特定元素的算法。它是基于斐波那契数列的特性设计的。斐波那契数列是一个无穷序列,其中每个数字都是前两个数字之和。斐波那契查找算法通过利用斐波那契数列来确定查找范围,从而提高查找效率。

在斐波那契查找算法中,首先需要构建一个斐波那契数列,使得数列中的最大值大于或等于要查找的数组长度。然后,通过比较要查找的元素与当前斐波那契数列中的值,确定查找范围。如果要查找的元素小于当前值,则将查找范围缩小为斐波那契数列中的前一个数和当前数之间的区间;如果要查找的元素大于当前值,则将查找范围缩小为当前数和斐波那契数列中的后一个数之间的区间。不断重复这个过程,直到找到要查找的元素或者确定元素不存在为止。

下面是使用Python实现斐波那契查找算法的源代码:

def fibonacci_search(arr, target):
    fib2 = 0  
记忆化搜索是一种优化递归算法的技术,通过存储已经计算过的结果来避免重复计算,从而提高效率。在斐波那契数列的计算中,记忆化搜索可以显著减少时间复杂度,避免普通递归算法中出现的指数级增长问题。 以下是一个使用记忆化搜索实现斐波那契数列的 C++ 代码示例: ```cpp #include <iostream> #include <vector> // 定义一个全局的记忆化数组 std::vector<long long> memo; long long fib(int n) { // 基本情况:当 n 为 0 或 1 时,直接返回 n if (n <= 1) { return n; } // 如果已经计算过该值,则直接返回结果 if (memo[n] != -1) { return memo[n]; } // 递归计算并保存结果到记忆化数组中 memo[n] = fib(n - 1) + fib(n - 2); return memo[n]; } int main() { int n; std::cout << "请输入一个非负整数: "; std::cin >> n; if (n < 0) { std::cout << "请输入一个非负整数。" << std::endl; return 1; } // 初始化记忆化数组,默认值为 -1 表示未计算 memo.resize(n + 1, -1); std::cout << "第 " << n << " 个斐波那契数是: " << fib(n) << std::endl; return 0; } ``` ### 代码解析 - **记忆化数组 `memo`**:使用 `std::vector<long long>` 来动态存储已经计算过的斐波那契数列值。 - **递归函数 `fib`**: - 当 `n` 小于等于 1 时,直接返回 `n`。 - 如果 `memo[n]` 已经被计算过(不等于 `-1`),则直接返回该值。 - 否则递归计算 `fib(n - 1)` 和 `fib(n - 2)`,并将结果存储到 `memo[n]` 中。 - **主函数 `main`**: - 接收用户输入的非负整数 `n`。 - 调用 `fib(n)` 计算第 `n` 个斐波那契数,并输出结果。 这种方法将原本的时间复杂度从 $O(2^n)$ 降低到 $O(n)$,大大提高了计算效率 [^2]。 ---
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符  | 博主筛选后可见
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值