leetcode剑指 Offer 10- I. 斐波那契数列

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题目描述

写一个函数,输入 n ,求斐波那契(Fibonacci)数列的第 n 项(即 F(N))。斐波那契数列的定义如下:

F(0) = 0, F(1) = 1
F(N) = F(N - 1) + F(N - 2), 其中 N > 1.
斐波那契数列由 0 和 1 开始,之后的斐波那契数就是由之前的两数相加而得出。

答案需要取模 1e9+7(1000000007),如计算初始结果为:1000000008,请返回 1。

示例 1:

输入:n = 2
输出:1
示例 2:

输入:n = 5
输出:5

提示:

0 <= n <= 100

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode.cn/problems/fei-bo-na-qi-shu-lie-lcof
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解题思路

法1

方法1:动态规划
动态规划的核心思想就是储存子问题的答案避免重复计算,提高算法效率:
比如本题中,f(n)=f(n-1)+f(n-2),
所以

  • f(0)+f(1)=f(2)//储存f(2)
  • f(1)+f(2)=f(3)//储存f(3)
  • f(2)+f(3)=f(3)//储存f(4)
  • f(3)+f(4)=f(3)//储存f(5)

....

  • f(n-2)+f(n-1)=f(n)//储存f(3)

这样我们可以拿着之前算过的值计算出现在的值并储存起来,直到算出目标值

但是需要注意的是答案需要取模 1e9+7(1000000007),如计算初始结果为:1000000008,请返回 1。
所以你再计算的时候要加上%1000000007

  • 时间复杂度(O(n))
  • 空间复杂度(O(1))

法2

矩阵快速幂\

  • 时间复杂度(O(logn))
  • 空间复杂度(O(1))

执行结果

法1

动态规划\

func fib(n int) int {
    if n == 0 { //特殊情况
        return 0
    }
    if n == 1 || n == 2 {
        return 1
    }
    a, r := 1, 2
    for i, t := 4, 0; i <= n; i++ { //动态规划计算值
        t = r
        r = (r + a) % 1000000007 //答案需要取模 1e9+7(1000000007),如计算初始结果为:1000000008,请返回 1。
        a = t
    }
    return r
}

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优化动态规划

优化方案:
减少if判断,提高代码的简洁性

func fib(n int) int {
    if n <2 {return n}  
    a, r := 1, 1
    for i, t := 3, 0; i <= n; i++ {
        t = r
        r = (r + a) % 1000000007 
        a = t
    }
    return r
}

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