JS 斐波那契数列(Fibonacci)的多种解法

1,965 阅读2分钟

leetcode:面试题10- I. 斐波那契数列

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

提示:

0 <= n <= 100

解 1:递归

思路:斐波那契数列的规则就是第三个数是前两个数之和,f(n) = f(n - 1) + f(n - 2)。
用递归写起来很傻,会进行很多无谓的重复运算,运行时间超长,就不展示了。

解 2:迭代存放数组

思路:利用第三个数是前两个数之和的规律,用一个数组 arr 存放在一个循环中从 0 开始的斐波那契数列。

var fib = function(n) {
  if (n < 2) return n

  let arr = [0, 1]

  for (let i = 2; i <= n; i++) {
    arr[i] = (arr[i-1] + arr[i-2]) % 1000000007
  }

  return arr[arr.length-1]
};

时间复杂度:O(n)
空间复杂度:O(n)

解 3:迭代移动

思路:利用第三个数是前两个数之和的规律,用两个变量 a1 a2 在循环中一点一点的向右移动。

var fib = function(n) {
  if (n < 2) return n

  let a1 = 0
  let a2 = 1
  let tmp = 0

  for (let i = 2; i <= n; i++) {
    tmp = a2
    a2 = (a1 + a2) % 1000000007
    a1 = tmp
  }

  return a2
};

时间复杂度:O(n)
空间复杂度:O(1)

解 4:数学通项公式

思路:从数学角度出发,直接用斐波那契数列的通向公式:

var fib = function(n) {
  if (n < 2) return n

  const sqrt5 = Math.sqrt(5)
  return ((Math.pow((1 + sqrt5) / 2, n) - Math.pow((1 - sqrt5) / 2, n)) / sqrt5) % 1000000007
};

时间复杂度:O(logn)
空间复杂度:O(1)