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想把斐波那契数存入内存,你需要的不仅仅是简单的递归!

前端

斐波那契数列的定义

斐波那契数列是这样一个数列:0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,……

在这个数列中,每一个数都是前两个数之和。例如,13是8和5的和,21是13和8的和,依此类推。

斐波那契数列有很多有趣的性质,例如:

  • 每个斐波那契数都是前两个斐波那契数之和。
  • 每个斐波那契数都是前两个斐波那契数之和的平方。
  • 每个斐波那契数的倒数都是前两个斐波那契数的倒数之和。
  • 斐波那契数列在自然界中有很多应用,例如在植物的生长、动物的繁殖、天气的变化等。

递归求斐波那契数

递归是一种解决问题的方法,它从解决问题的各个小部分开始,直到解决最初的大问题。递归通常涉及函数调用自身。

使用递归来计算斐波那契数的方法很简单:

def fibonacci(n):
    if n < 2:
        return n
    else:
        return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

这个函数首先检查n是否小于2。如果是,则函数返回n。否则,函数调用自身两次,一次计算n-1的斐波那契数,一次计算n-2的斐波那契数。然后,函数将这两个数字相加并返回结果。

把斐波那契数存入内存

当我们想把斐波那契数存入内存时,简单的递归就显得力不从心了。这是因为递归算法在计算过程中会不断地调用自身,这会导致函数调用栈不断地增长。当函数调用栈增长到一定程度时,就会发生栈溢出错误。

为了避免栈溢出错误,我们可以使用记忆化递归算法来计算斐波那契数。记忆化递归算法在计算过程中会将已经计算过的结果存储在内存中,这样在以后需要计算相同的结果时,就可以直接从内存中取出,而无需再次计算。

使用记忆化递归算法来计算斐波那契数的代码如下:

def fibonacci(n):
    if n < 2:
        return n
    if n in memo:
        return memo[n]
    else:
        result = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
        memo[n] = result
        return result

memo = {}

这个函数首先检查n是否小于2。如果是,则函数返回n。否则,函数检查n是否在memo字典中。如果在,则函数直接返回memo字典中存储的结果。否则,函数调用自身两次,一次计算n-1的斐波那契数,一次计算n-2的斐波那契数。然后,函数将这两个数字相加并存储在memo字典中,最后返回结果。

使用记忆化递归算法来计算斐波那契数,可以有效地避免栈溢出错误,并提高计算效率。