LeetCode | LCR 126.斐波那契数

斐波那契数是经典的递归解法,其定义为F(n)=F(n-1)+F(n-2),但是对于较大的𝑛,这种递归方法会非常慢。因为每次计算fib(n)时,它会重复计算许多子问题。例如,计算fib(5) 会计算fib(3) 两次,计算fib(2)三次,等等。这导致了大量的重复计算,时间复杂度为 O ( 2 n ) O(2^n) O(2n)。可以考虑滚动数组的思想优化算法效率,这种只需要遍历一次数组且不需要额外的变量,时间复杂度 O ( n ) O(n) O(n),空间复杂度 O ( 1 ) O(1) O(1)

python 复制代码
class Solution(object):
    def fib(self, n):  # 递归解法
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        if n == 0:
            return 0
        if n == 1:
            return 1
        return self.fib(n - 1) + self.fib(n - 2)

    def fib(self, n):  # 滚动数组
        a = 0
        b = 1
        if n == 0:
            return 0
        if n == 1:
            return 1
        ans = a + b
        while n > 2:
            a = b
            b = ans
            ans = a + b
            n -= 1
        return ans
        
    def fib(self, n: int) -> int:  # 滚动数组规范化写法
        MOD = 10 ** 9 + 7
        if n < 2:
            return n
        p, q, r = 0, 0, 1
        for i in range(2, n + 1):
            p = q
            q = r
            r = (p + q) % MOD
        return r

看了题解滚动数组的方法其实还可以再优化,也就是用矩阵快速幂的方法降低时间复杂度

python 复制代码
class Solution:
    def fib(self, n: int) -> int:
        MOD = 10 ** 9 + 7
        if n < 2:
            return n

        def multiply(a: List[List[int]], b: List[List[int]]) -> List[List[int]]:
            c = [[0, 0], [0, 0]]
            for i in range(2):
                for j in range(2):
                    c[i][j] = (a[i][0] * b[0][j] + a[i][1] * b[1][j]) % MOD
            return c

        def matrix_pow(a: List[List[int]], n: int) -> List[List[int]]:
            ret = [[1, 0], [0, 1]]
            while n > 0:
                if n & 1:
                    ret = multiply(ret, a)
                n >>= 1
                a = multiply(a, a)
            return ret

        res = matrix_pow([[1, 1], [1, 0]], n - 1)
        return res[0][0]
相关推荐
我变成萤火虫22 分钟前
河南萌新联赛2026第(四)场:南阳理工学院
数据结构·c++·算法·贪心算法·stl·动态规划
To_OC3 小时前
LC 239 滑动窗口最大值:从暴力超时到单调队列一遍过
javascript·算法·leetcode
.道阻且长.4 小时前
9.LeetCode算法习题讲解--滑动窗口--无重复字符的最长字串
算法·leetcode·职场和发展·哈希算法
ltl5 小时前
HNSW:图索引如何击败树索引
算法
曹牧6 小时前
C#:数字的定义和表示方式
算法·c#
Nil2087 小时前
leetcode 138随机链表的复制
算法·leetcode·链表
疯狂打码的少年9 小时前
【数据结构】图的遍历:深度优先搜索(DFS)
数据结构·笔记·算法·深度优先
-凌凌漆-10 小时前
【freertos】Task创建(v2)
java·开发语言·算法
Nil20810 小时前
leetcode 24两两交换链表中的节点
算法·leetcode·链表