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斐波那契数列

作者:互联网

如果某个递归,除了初始项之外,具有如下的形式

F(N) = C1 * F(N) + C2 * F(N-1) + … + Ck * F(N-k) ( C1…Ck 和k都是常数)

并且这个递归的表达式是严格的、不随条件转移的

那么都存在类似斐波那契数列的优化,时间复杂度都能优化成O(logN)

棋盘马走日

递归:

	public static int ways(int x, int y, int k) {
		return f(x, y, k);
	}

	public static int f(int x, int y, int k) {
		if(k == 0) {
			return x==0 && y==0 ? 1 : 0;
		}
		
		if(x < 0 || x > 9 || y<0 || y>8) {
			return 0;
		}
		
		return f(x+2, y-1, k-1)  
			+ f(x+2, y+1, k-1)
			+ f(x+1, y+2,k-1)
			+ f(x-1, y+2,k-1)
			+ f(x- 2, y+1,k-1)
			+ f(x - 2, y-1, k-1)
			+ f(x-1, y-2,k-1)
			+f(x + 1, y-2, k-1);
	}

动态规划:

	public static int ways2(int x, int y, int k) {
		int [][][] dp = new int[10][9][k+1];
		dp[0][0][0] = 1;
		
		for (int i = 1; i <= k; i++) {
			for (int j = 0; j < 10; j++) {
				for (int j2 = 0; j2 < 9; j2++) {
					dp[j][j2][i] = getValue(dp, j+2, j2-1, i-1)
							+ getValue(dp, j+2, j2+1, i-1)
							+ getValue(dp, j+1, j2+2, i-1)
							+ getValue(dp, j-1, j2+2, i-1)
							+ getValue(dp, j-2, j2+1, i-1)
							+ getValue(dp, j-2, j2-1, i-1)
							+ getValue(dp, j-1, j2-2, i-1)
							+ getValue(dp, j+1, j2-2, i-1)
							;
				}
			}
		}
		return dp[x][y][k];
	}
	
	public static int getValue(int[][][] dp, int x, int y, int k) {
		
		if(x < 0 || x > 9 || y<0 || y>8) {
			return 0;
		}
		
		return dp[x][y][k];
	}

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

提示:

方法一:递归(时间超限),通过优化可以AC

方法二:动态规划

方法三:矩阵快速幂,递推:

    public int fib(int n) {
        if(n==0)return 0;
        if(n==1||n==2)return 1;
        int[][]base={
            {1,1},
            {1,0}
        }; 
        int [][] res = matrixPower(base,n-1);
        return res[0][0];
    }
    public int[][]matrixPower(int [][] m, int temp){
        int[][] ret = {{1, 0}, {0, 1}};
            while(temp!=0){
                // 如果对应二进制位为1 则乘进去
                if((temp&1)!=0){ 
                    ret = muliMatrix(ret, m);
                }
                m = muliMatrix(m, m);
                temp>>=1;
            }
        return ret;
    }
    public static int[][] muliMatrix(int[][] a, int[][] b) { 
        int[][] c = new int[2][2];
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            for (int j = 0; j < 2; j++) {
                c[i][j] = (int) (((long) a[i][0] * b[0][j] + (long) a[i][1] * b[1][j]) % 1000000007);
            }
        }
        return c;
    }

上楼问题

一个人可以一次往上迈1个台阶,也可以迈2个台阶

返回这个人迈上N级台阶的方法数

第n阶可以从n-1阶台阶到达,也可以从n-2阶台阶到达:

F(n)= F(n-1)+ F(n-2)

若一个人一次可以上k步,p步,m步
求到N级台阶

F(n)= f(n-k)+ f(n-p)+ f(n-m)

矩阵为 max(k,p,m) * max(k,p,m)

母牛问题

第一年农场有1只成熟的母牛A,往后的每年:

1)每一只成熟的母牛都会生一只母牛

2)每一只新出生的母牛都在出生的第三年成熟

3)每一只母牛永远不会死

返回N年后牛的数量

n年的牛由n-1年牛的个数+n-3年牛个数(满三年都生一只小牛)

F(n)=F(n-1)+F(n-3)

字符问题

给定一个数N,想象只由0和1两种字符,组成的所有长度为N的字符串

如果某个字符串,任何0字符的左边都有1紧挨着,认为这个字符串达标

返回有多少达标的字符串

n位数,最左边一位为1有:F(n-1)种方法;最左边为0则倒数第二位必须为1,则有F(n-2)种方法

F(n)=F(n-1)+F(n-2)

标签:return,数列,int,斐波,那契,public,母牛
来源: https://www.cnblogs.com/ltaodream/p/15748790.html