用Java实现斐波那契数列

    科技2022-07-11  67

    斐波那契数列

    如下数列:0、1、1、2、3、5、8、13、21、34......从第三个数开始,每个数都等于前两个数字的和。

    今天又看到了斐波那契数列,心想实现这个数列的算法应该是十分简单的,于是随手写了个程序,跑了一下,boom~出现了意想不到的情况,主要是打印前100个斐波那契数的时候,出现负数,而且计算时间过长。先贴个控制台:

    分析:斐波那契数超过了数据类型的阈值,算法性能不好。

    改进:切换成精度更高的数据类型,并限制打印的数字的范围大小,改进算法。

    贴个满足需求的源码:

    package math; import org.junit.Test; /** * 斐波那契数列 * @author jsyuger * 如下数列:0、1、1、2、3、5、8、13、21、34...... */ public class FbnqArray { //斐波那契数列具体实现 public long fbnq(int i){ if(i<1 || i>92) return 0 ; //n最大为92,否则超出 Long.MAX_VALUE if(i==1) return 0 ; if(i==2) return 1 ; return fbnq(i-1) + fbnq(i-2); } @Test public void test(){ //打印前10个斐波那契数列的元素 for(int i = 1 ;i<=10 ; i++) System.out.println(fbnq(i)); System.out.print(Long.MAX_VALUE); //Long类型的最大值 } }

    以上这个算法采用的是递归的实现方式,该算法计算的时候是非常消耗CPU的,而且需要跑很久。每次计算都需要往回递推到第一个和第二个斐波那契数,于是看了一下网上的其他实现方法,确实有更好的解决方案,以下采用数组缓存的方法,该方法要比原始的递归性能上要好很多:

    static long[] l = new long[93]; //定义边界 static { l[1] = 1; //初始化l[1],这时数组非0即1 } //带有数组缓存的方法,比普通递归方法性能好很多 public static long fibArray(int num) { if(num < 1 || num > 92) return 0; if(l[num] == 0) l[num] = l[num-1] + l[num-2] ; return l[num]; }

     

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