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
old_power24 分钟前
【PCL】Segmentation 模块—— 基于图割算法的点云分割(Min-Cut Based Segmentation)
c++·算法·计算机视觉·3d
Bran_Liu38 分钟前
【LeetCode 刷题】字符串-字符串匹配(KMP)
python·算法·leetcode
涛ing40 分钟前
21. C语言 `typedef`:类型重命名
linux·c语言·开发语言·c++·vscode·算法·visual studio
Jcqsunny1 小时前
[分治] FBI树
算法·深度优先··分治
黄金小码农1 小时前
C语言二级 2025/1/20 周一
c语言·开发语言·算法
謓泽2 小时前
【数据结构】二分查找
数据结构·算法
00Allen003 小时前
Java复习第四天
算法·leetcode·职场和发展
攻城狮7号3 小时前
【10.2】队列-设计循环队列
数据结构·c++·算法
懒羊羊大王&4 小时前
179最大数(贪心算法)分析+源码+证明
算法·贪心算法
小小志爱学习4 小时前
提升 Go 开发效率的利器:calc_util 工具库
数据结构·算法·golang