快速斐波纳契递归(Fast Fibonacci recursion)

2019-07-04 23:39发布

我试图回忆斐波纳契递归算法。 下列:

public int fibonacci(int n)  {
  if(n == 0)
    return 0;
  else if(n == 1)
    return 1;
  else
    return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}

不是我要找的,因为它是贪婪的。 这将成倍增长(只是看Java的递归斐波那契序列 -越没用调用将进行更大的初始参数)。

有可能是像一个“循环论证转移”,其中调用以前的斐波那契值将检索值,而不是再次计算它的。

Answer 1:

也许是这样的:

int fib(int term, int val = 1, int prev = 0)
{
 if(term == 0) return prev;
 return fib(term - 1, val+prev, val);
}

这个功能是尾递归。 这意味着它可以被优化,非常有效地执行。 事实上,它被优化成一个简单的循环..



Answer 2:

这类问题是线性复发的类型和它们通过快速矩阵幂最快的解决。 这里的博文 ,描述这种方法简洁。



Answer 3:

您可以通过使用递归做斐波那契的蛮快的版本记忆化 (:存储先前的结果,以避免重新计算它们的意思)。 例如,这里是在Python,其中一本字典用于保存先前的结果概念证明:

results = { 0:0, 1:1 }

def memofib(n):
    if n not in results:
        results[n] = memofib(n-1) + memofib(n-2)
    return results[n]

它迅速返回通常会阻止“正常”的递归版本的输入值。 只要记住,一个int数据类型是不够举行大型的结果,并使用任意精度的整数建议。

不同的选项完全 - 改写这个迭代版本...

def iterfib(n):
    a, b = 0, 1
    for i in xrange(n):
        a, b = b, a + b
    return a

......作为一个尾递归函数,称为loop在我的代码:

def tailfib(n):
    return loop(n, 0, 1)

def loop(i, a, b):
    if i == 0:
        return a
    return loop(i-1, b, a+b)


Answer 4:

我发现了一个关于Fibonacci问题的有趣的文章

这里的代码片段

# Returns F(n)
def fibonacci(n):
    if n < 0:
        raise ValueError("Negative arguments not implemented")
    return _fib(n)[0]


# Returns a tuple (F(n), F(n+1))
def _fib(n):
    if n == 0:
        return (0, 1)
    else:
        a, b = _fib(n // 2)
        c = a * (2 * b - a)
        d = b * b + a * a
        if n % 2 == 0:
            return (c, d)
        else:
            return (d, c + d)

# added iterative version base on C# example
def iterFib(n):
    a = 0
    b = 1
    i=31
    while i>=0:
        d = a * (b * 2 - a)
        e = a * a + b * b
        a = d
        b = e
        if ((n >> i) & 1) != 0:
            c = a + b;
            a = b
            b = c
        i=i-1
    return a


Answer 5:

假设你想拥有的第n个谎号码,然后构建包含前述号码数组

int a[n];
a[0] = 0;
a[1] =1;
a[i] = n[i-1]+n[n-2];


Answer 6:

在JavaScript中使用递归和用于增加效率的延迟初始化缓存的例子:

var cache = {};

function fibonacciOf (n) {
  if(n === 0) return 0;
  if(n === 1) return 1;
  var previous = cache[n-1] || fibonacciOf(n-1);
  cache[n-1] = previous;
  return previous + fibonacciOf(n-2);
};


Answer 7:

duedl0r的算法转换为斯威夫特:

func fib(n: Int, previous: (Int, Int) = (0,1)) -> Int {
    guard n > 0 else { return 0 }
    if n == 1 { return previous.1 }
    return fib(n - 1, previous: (previous.1, previous.0 + previous.1))
}

样例:

fib(4)
= fib(4, (0,1) )
= fib(3, (1,1) )
= fib(2, (1,2) )
= fib(1, (2,3) )
= 3


Answer 8:

你需要以停止指数增长记住的计算值。

  1. 只需使用一个数组来存储值。
  2. 检查数组,如果你已经计算。
  3. 如果它发现它,使用它或以其它方式计算并存储。

下面是使用内存更快递归的工作示例。

计算Fibonacci数



Answer 9:

一个好的算法快速计算斐波那契数是(在python):

def fib2(n):
    # return (fib(n), fib(n-1))
    if n ==  0: return (0,  1)
    if n == -1: return (1, -1)
    k, r = divmod(n, 2) # n=2k+r
    u_k, u_km1 = fib2(k)
    u_k_s, u_km1_s = u_k**2, u_km1**2  # Can be improved by parallel calls
    u_2kp1 = 4 * u_k_s - u_km1_s + (-2 if k%2 else 2)
    u_2km1 = u_k_s + u_km1_s
    u_2k   = u_2kp1 - u_2km1
    return (u_2kp1, u_2k) if r else (u_2k, u_2km1)

def fib(n):
    k, r = divmod(n, 2) # n=2k+r
    u_k, u_km1 = fib2(k)
    return (2*u_k+u_km1)*(2*u_k-u_km1)+(-2 if k%2 else 2) if r else u_k*(u_k+2*u_km1)

如果你需要非常快的计算,链接到libgmp和使用mpz_fib_ui()或mpz_fib2_ui()函数。



文章来源: Fast Fibonacci recursion