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该文章只是用来记录一下刷题过程,本文的记录和解答用的Java语言。在刷到这道题之前,在帅地的《程序员内功修炼》中看到过对应的题,对刷这道题启发很大,很棒的一个博主,推荐关注其公众号:帅地玩编程。
1、题目分析
1.1 题目描述与理解
大家都知道斐波那契数列,现在要求输入一个整数n,请你输出斐波那契数列的第n项(从0开始,第0项为0,第1项是1)。
n<=39
斐波那契数列:0-1-1-2-3-5-8-13-21……(本题是从第0项开始算起,第0项为0)
Fn = Fn-1 + Fn-2;
1.2 解法分析
- 递归
看到斐波那契数列的递推公式,很容易可以想到递归的方法,递归公式:Fn = Fn-1 + Fn-2;递归终止条件就是F0 = 0,F1 = 1;
时间复杂度:O(2^n);
空间复杂度:递归栈的空间; - 空间换时间
上述递归的方法,时间复杂度较高的主要原因如下图所示:
以图中计算F4为例,递归计算过程中,F2是被重复计算了的,因此,在n越来越大时,重复计算量呈2的指数级别上升。
也就是说递归方法时间复杂度高的主要原因是重复计算,那么容易想到,我们可以建一个数组result,result[n]代表斐波那契数列的第n项值,因此:
result[0] = 0;result[1] = 1;result[n] = result[n-1] + result[n-2],可以得到斐波那契数列的每一项值,最终返回result[n]即为所求结果。
时间复杂度为:O(n);
空间复杂度为:O(n); - 动态规划
题目只是要求出斐波那契数列的第n项值,而不需要求出其每一项的值,而从公式Fn = Fn-1 + Fn-2可以看出,第n项的值只和其前两项有关,因此没必要建立一个数组,把斐波那契数列的所有值都保留下来,只需要3个变量分别纪录结果值result,和前两项的值first、second即可,并在循环的过程中,不断更新3者即可:
result = first + second;
second = first;
first = result;
也有代码更简洁的方法,只用两个变量记录前一个值last和后一个值result(后一个值最终是结果)即可: