不用递归实现斐波那契数列


前两天做算法题,看到一道有意思的题目,由于看到的时候已经快晚上11点了,而我们学校是晚上11点断电熄灯睡觉。我就记下了题目,然后就躺在床上想这个题该怎么解。

题目长这样:

假设你正在爬楼梯,需要n步你才能到达顶部。但每次你只能爬一步或者两步,你能有多少种不同的方法爬到楼顶部?比如n=3,1+1+1=1+2=2+1=3,共有3中不同的方法。

最开始的思路是可能跟排列组合有关,想了一会儿,发现思路不对啊。又换换思路,心想,可能跟前一项有关,当我试到n=5的时候,发现规律了!n级阶梯的走法数就等于前两项的走法数的和。跟斐波那契数列的公式有点像。唯一的区别就是最开始的两项的值不一样。

第二天早上第一节正好没课,袖子卷起来,打算把昨天的那道题实现了,总共几行代码,

     private long an;
    public long climbStairs(int n) {
        // write your code here
        if(n==0) return 1;
        int rst[]={1,2};
        if(n<3) return rst[n-1];
        
        n=climbStairs(n-1)+climbStairs(n-2);
        return an;
    }

点击提交,好家伙,结果网站提示“时间超出了限制”。
原因就是使用了递归,我们都知道递归就是调用自身,既然是调用函数,就会有调用函数的开销,在一个函数调用之前需要做许多工作,比如准备函数内局部变量使用的空间、搞定函数的参数等等,而且使用递归调用有时会产生栈区溢出的异常,就是因为方法调用的深度太深了,存不下了。

怎么办呢?我之前看过《剑指offer》这本书,还被我从图书馆借出来了。它里面就提到过怎么不用递归实现斐波那契数列。思想是通过移动两个“指针”实现从前往后算而不是递归那样从后往前算。我们来看看修改之后的代码:

  private long an;
    public long climbStairs(int n) {
        // write your code here
        if(n==0) return 1;
        int rst[]={1,2};
        if(n<3) return rst[n-1];
       long a1=1,a2=2;
        for(int i=3;i<=n;i++){
            an=a1+a2;
            a1=a2;//每次都往后移动这两个“指针”
            a2=an;
        }
        return an;
    }

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