[剑指offer] 10- I. 斐波那契数列

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题目

写一个函数,输入 n ,求斐波那契(Fibonacci)数列的第 n 项(即 F(N))。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

题解

解法一:递归

递归方程已经有了fib(n) = fib(n - 1) + fib(n - 2),所以直接写出代码

时间复杂度O(2^n)

空间复杂度O(n)

代码

func fib(_ n: Int) -> Int {
        if n < 2 {
            return n
        }
        return (fib(n-1) + fib(n-2)) % 1000000007
    }

运行结果:

解法二:记忆递归

用hash表记录f(0)、f(1)...f(n-1)的值,去掉重复递归计算的部分

时间复杂度O(n)

空间复杂度O(n)

代码

class Solution {
    var hash: [Int:Int] = [Int:Int]()

    func fib(_ n: Int) -> Int {
        return sum(n)
    }

    private func sum(_ n: Int) -> Int {
        if (n <= 1) {
            return n
        }
        if let s1 = hash[n] {
            return s1
        }
        
        let s2 = (sum(n-1) + sum(n-2)) % 1000000007
        hash[n] = s2
        return s2
        
    }
}

运行结果:

解法三:迭代

时间复杂度O(n)

空间复杂度O(1)

代码

    func fib(_ n: Int) -> Int {
        if n <= 1 {
            return n
        }
        var a: Int = 0
        var b: Int = 1
        let mod = 1e9+7
        for _ in 2...n {
            let c = a + b
            let sum = c % Int(mod)
            a = b
            b = sum
        }
        return b
    }

运行结果:

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