c语言斐波那契数列_剑指Offer-10-I.斐波那契数列

题目

题目描述

写一个函数，输入n，求斐波那契（Fibonacci）数列的第n项。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

题解

递归

把f(n)拆解为f(n-1)和f(n-2)递归计算，以f(1)和f(0)为终止条件。

大量重复递归计算，会直接超时。时间复杂度：O($2^n$)空间复杂度：O(n)

class Solution:def fib(self, n: int) -> int:if n <= 0:return nreturn self.fib(n-1) + self.fib(n-2)

动态规划

状态定义：dp为一维数组，dp[i]为斐波那契数列的第i个值。转移方程：dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]。初始状态：dp[0] = 0, dp[1] = 1。

时间复杂度：O(n)，循环n次，每次O(1)。空间复杂度：O(n)，dp[n]占用O(n)。

class Solution:def fib(self, n: int) -> int:if n <= 0:return ndp = []dp.append(0)dp.append(1)for i in range(2, n+1):dp_tmp = (dp[i-1] + dp[i-2]) % 1000000007dp.append(dp_tmp)return dp[n]

动态规划（空间优化）

利用辅助变量使a, b交替前进，节省了dp[]列表空间。时间复杂度：O(n)，循环n次，每次O(1)。空间复杂度：O(1)，变量占用O(1)。

class Solution:def fib(self, n: int) -> int:a, b = 0, 1for _ in range(n):a, b = b, a + breturn a % 1000000007