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10.1 斐波那契数列

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题目描述

求斐波那契数列的第 n 项，n <= 39。

解题思路

如果使用递归求解，会重复计算一些子问题。例如，计算 f(4) 需要计算 f(3) 和 f(2)，计算 f(3) 需要计算 f(2) 和 f(1)，可以看到 f(2) 被重复计算了。

递归是将一个问题划分成多个子问题求解，动态规划也是如此，但是动态规划会把子问题的解缓存起来，从而避免重复求解子问题。

public int Fibonacci(int n) {if (n <= 1)return n;int[] fib = new int[n + 1];fib[1] = 1;for (int i = 2; i <= n; i++)fib[i] = fib[i - 1] + fib[i - 2];return fib[n];
}

考虑到第 i 项只与第 i-1 和第 i-2 项有关，因此只需要存储前两项的值就能求解第 i 项，从而将空间复杂度由 O(N) 降低为 O(1)。

public int Fibonacci(int n) {if (n <= 1)return n;int pre2 = 0, pre1 = 1;int fib = 0;for (int i = 2; i <= n; i++) {fib = pre2 + pre1;pre2 = pre1;pre1 = fib;}return fib;
}

由于待求解的 n 小于 40，因此可以将前 40 项的结果先进行计算，之后就能以 O(1) 时间复杂度得到第 n 项的值。

public class Solution {private int[] fib = new int[40];public Solution() {fib[1] = 1;for (int i = 2; i < fib.length; i++)fib[i] = fib[i - 1] + fib[i - 2];}public int Fibonacci(int n) {return fib[n];}
}

结尾

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