[路飞]_算法成长之路四十三,斐波那契数列

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个人算法成长之路四十三!!!定期更新一些刷题过程中个人的思路以及理解。有兴趣的朋友们可以互动交流哈~

题目:

剑指 Offer 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(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

解题思路:

动态规划 斐波那契数的边界条件是 F(0)=0F(0)=0 和 F(1)=1F(1)=1。当 n>1n>1 时,每一项的和都等于前两项的和,因此有如下递推关系:

F(n)=F(n-1)+F(n-2) F(n)=F(n−1)+F(n−2)

由于斐波那契数存在递推关系,因此可以使用动态规划求解。动态规划的状态转移方程即为上述递推关系,边界条件为 F(0)F(0) 和 F(1)F(1)。

根据状态转移方程和边界条件,可以得到时间复杂度和空间复杂度都是 O(n)O(n) 的实现。由于 F(n)F(n) 只和 F(n-1)F(n−1) 与 F(n-2)F(n−2) 有关,因此可以使用「滚动数组思想」把空间复杂度优化成 O(1)O(1)。如下的代码中给出的就是这种实现。

计算过程中,答案需要取模 1\text{e}9+71e9+7。

var fib = function(n) {
    const MOD = 1000000007;
    if (n < 2) {
        return n;
    }
    let p = 0, q = 0, r = 1;
    for (let i = 2; i <= n; ++i) {
        p = q; 
        q = r; 
        r = (p + q) % MOD;
    }
    return r;
};