百度下“斐波拉契的非递归写法”,也有不少的答案,但是并不令人满意,首先是太复制难懂,其次是性能和递归差不多。

一说到斐波拉契数列,无论是程序菜鸟,还是技术老手,首先想到的,肯定是递归写法。然后,技术老手与程序菜鸟不同的地方,就是会想到将递归的结果存起来以减少重复计算。这些都是些很常规的操作,但是你有没有想过,斐波拉契数列还能用非递归的方法来写?
百度下“斐波拉契的非递归写法”,也有不少的答案,但是并不令人满意,首先是太复制难懂,其次是性能和递归差不多。一开始我也想自己写个,只要模拟递归调用的调用栈不就行了嘛,不过这种想法真是有点想当然了,写出来的程序也很复杂。怎么办呢?这时候,树的深度优先遍历就可以派上用场了。
首先,我们定义树结点:
public class Node        {            public Node(long value, bool visited)            {                Value = value;                Visited = visited;            }            public long Value { get; set; }//存放结点的值            public bool Visited { get; set; }        }

然后,我们就可以愉快地上DFS的栈写法啦

  public static long Fblc(int n)        {            Stack<Node> s = new Stack<Node>();            s.Push(new Node(n, false));            long sum = 0;            long[] childrenResultMemo = new long[n+1];            childrenResultMemo[0] = 1;            childrenResultMemo[1] = 1;            //long children = 0;            while (s.Any())            {                var cur = s.Pop();                                 if (cur.Visited == false)                    {                        if (childrenResultMemo[cur.Value] == 0)                        {                            cur.Visited = true;                            if (childrenResultMemo[cur.Value - 1] != 0 && childrenResultMemo[cur.Value - 2] != 0)                            {                                var result = childrenResultMemo[cur.Value - 1] + childrenResultMemo[cur.Value - 2];                                childrenResultMemo[cur.Value] = result;                                sum += result;                                s.Push(cur);                            }                            else                            {                                s.Push(cur);                                s.Push(new Node(cur.Value - 1, false));                                s.Push(new Node(cur.Value - 2, false));                            }                        }                        else                        {                            sum += childrenResultMemo[cur.Value];//保存子树结果的优化,会有个特殊情况要处理                        }                                            }                                               }            return sum;        }

上述算法的核心思想是,遍历栈,pop出栈顶元素,如果已经访问过(visited为true),就跳过(上面代码由于采用了保存子树结果的优化,会有个特殊情况要处理,下文会详述);否则,将当前父结点的visited标记为true,代表已访问过,并push到栈;然后将其子结点都push到栈。

如果按照这个思路,写出来的代码不会是上面那个样子的,代码量少得多也简洁得多,不过算法复杂度就会像递归写法差不多,因为存在重复计算。

那怎么办呢,解决办法只有一个,空间换时间,将子树的结果存起来,如果对应子树已经计算过有结果,就不再往下一层的深度遍历了,直接使用结果。我们将子树结果保存在了一个数组里面:

long[] childrenResultMemo = new long[n+1];

通常如果子树已经有结果,按逻辑来说应该就会被访问过。不过存在特例,就是一开始的子树0和子树1:

childrenResultMemo[0] = 1;childrenResultMemo[1] = 1;

只需在这个特例的分支里面累加结果即可:

sum += childrenResultMemo[cur.Value];

怎么样,这种写法是不是很少见?其实斐波拉契数列的求值过程就像是树的深度优先遍历。所以只要是深度优先遍历的实现,完全就是可行的。

相关文章:

Python打印斐波拉契数列实例

PHP实现斐波那契数列

相关视频:

数据结构探险—队列篇

更多相关文章

  1. c语言递归算法怎么实现
  2. 【C语言】递归和非递归分别实现strlen
  3. 递归算法的时间复杂度是什么
  4. c语言允许函数的递归调用吗
  5. c语言有哪些递归函数的例子?
  6. c语言的阶乘函数如何用递归定义?
  7. XML(3)XDocument与XmlDocument递归读取xml文件
  8. 小心递归中内存泄漏
  9. 如何用Python递归地思考问题?

随机推荐

  1. 将字节列表转换为字节字符串
  2. Python 用hashlib求中文字符串的MD5值
  3. 长安铃木经销商爬取(解析xml、post提交、p
  4. Python基础(4) - 变量
  5. 关于Python的super用法研究
  6. 以DAG方式调度作业
  7. Python阻止复制对象作为参考
  8. Python下numpy不成功的解决办法(wheel方法
  9. python应用之socket编程
  10. [Python]—Linux Server 系统监控程序