数据结构02 - 斐波那契(Fibonacci)数列问题分析

问题优化分析

已知K阶斐波那契数列序列定义为


试编写求k求k阶斐波那契数列的第m项值的函数算法,k和m均以值调用的形式在函数参数表中出现。

分析:
显然各项值须依次递推的方式逐个求出, 每次计算,均只需前k个值。
关键:如何存储这k个值,当新的项计算出来后,存放在哪里。
辅助数据结构:int f[m]; 每个值都占用一个数组元素

STEP 1

step 1 长度为m的数组

如图,针对规模为m的问题,系统需要提供长度为m的数组;其中第i个元素的值由下标为[i-k: i-1]中的元素累加而来,且段落[0: i-k-1]的数组元素不参与计算,故可以将整个数组截短为长度为k的循环数组;

STEP 2

数组结构:

step 2 长度为k的数组

循环

循环

新环状结构的数组的下标的计算:

这样我们将辅助空间的大小从m优化为了k。

STEP 3

从step2可知,下标为i的位置存放的元素f[i]是f[i-k:i-1]个元素的和,同理可知下标为f[i+1]的元素的和为f[i-k+1: i]的和;故可推知f[i+1]与f[i]的关系为


这样可以将辅助空间数组的大小从k进一步优化为3。

伪代码实现

int  fibonacci(int m, int k ) {
    if ( m < 0|| k<1 )  return -1; //约定-1表示参数错误
    if ( m < k-1 ) return 0;
    if ( m == k-1 || m == k ) return 1;
    int f[k];    //存放“前k项”值
    for( i = 0; i < k - 1; k++) f[i] = 0;  //初始化数列前k项
    f[k-1] = f[k] = 1;
    for( i = k; i < m; i++) {  //逐项计算数列值        
        v  =  2 * f[i % k] – f[(i - k) % k]; //循环读取,计算第i+1项
        f[(i+1)%k] = v; //循环存放
    }//for
    return v;   //数列的第m项值
}//fibonacci
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,454评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,553评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,921评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,648评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,770评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,950评论 1 291
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,090评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,817评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,275评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,592评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,724评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,409评论 4 333
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,052评论 3 316
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,815评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,043评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,503评论 2 361
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,627评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容