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【剑指offer】斐波那契数列

题目1描述:


       写一个函数,输入n,求斐波那契数列的第n项。斐波那契数列的定义如下:

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


分析描述:


       在大多数的C语言教科书中,一般会用递归求斐波那契数列。代码如下:

long long Fibonacci(unsigned int n)
{
	if(n <= 0)
		return 0;
	if(n <= 1)
		return 1;

	return Fibonacci(n-1)+ Fibonacci(n-2);
}

       递归方法的优点是代码清晰,但存在更严重的缺点即计算重复。在《数据结构与算法分析——C语言描述》的P9页里,介绍了递归的四条基本法则,其中的第4条就是”合法效益法则“,即在求解一个问题的同一实例时,切勿在不同的递归调用中做重复性的工作。此处就违背了这条规则。因此必须寻找别的办法,避免重复计算问题。

        可以从下往上计算,首先根据f(0)和f(1)算出f(2),再根据f(1)和f(2)算出f(3)……依次类推就可以算出第n项了。

long long Fibonacci(unsigned n)
{
	int result[2] = {0, 1};
	if(n < 2)
		return result[n];

	long long fibNMinusOne = 1;
	long long fibNMinusTwo = 0;
	long long fibN = 0;
	for(unsigned int i = 2; i <= n; ++i){
		fibN = fibNMinusOne = fibNMinusTwo;
		
		fibNMinusTwo = fibNMinusOne;	
		fibNMinusOne = fibN;
	}

	return fibN;
}

         该方法的时间复杂度为O(n)。


题目2描述:


       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。


分析描述:

        

         把n级台阶的跳法看成是n的函数,记为f(n)。当n>2时,第一次跳的时候就有两种不同的选择:一是第一次只跳1级,此时跳法数目等于后面剩下的n-1级台阶的跳法数目,即为f(n-1);另外一种选择是第一次跳2级,此时跳法数目等于后面剩下的n-2级台阶的跳法数目,即为f(n-2)。因此n级台阶的不同跳法的总数f(n) = f(n-1) + f(n-2)。