16.O(logn)求Fibonacci数列[Fibonacci]

【题目】

log(n)时间Fib(n),本质log(n)求a^n。

代码】

 C++ Code 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
 

#include   "stdafx.h"
#include  <iostream>
using   namespace  std;

/*
f(0) = 0.
f(1) = 1.
f(N) = f(N-1) + f(N-2)_ (N>=2)

see http://blog.linjian.org/articles/fibonacci-essay/ for more detail
*/



// recursive
unsigned   int  rfib( unsigned   int  n)
{
    
// o(2^n)
     if  (n <  2 )
    {
        
return  n;
    }
    
else
    {
        
return  rfib(n -  1 ) + rfib(n -  2 );
    }
}

// use table to reuse value : forward
#define  MAX  1000
unsigned   int  f[MAX] = { 0 };
unsigned   int  tfib_forward( unsigned   int  n)
{
    
// o(n)
    f[ 0 ] =  0 ;
    f[
1 ] =  1 ;
    
for  ( unsigned   int  i =  2 ; i <= n; ++i)
    {
        f[i] = f[i - 
1 ] + f[i -  2 ];
    }
    
return  f[n];
}

// use table to reuse value : backward
unsigned   int  tfib_backward( unsigned   int  n)
{
    
if  (n <  2 )
    {
        f[n] = n;
        
return  f[n];
    }
    
else
    {
        
if (f[n] ==  0 )
            f[n] = tfib_backward(n - 
1 ) + tfib_backward(n -  2 );
        
return  f[n];
    }
}

// use temp value instead of table
unsigned   int  fib( unsigned   int  n)
{
    
// o(n)
     if  (n <  2 )
    {
        
return  n;
    }
    
else
    {
        
unsigned   int  a =  0 , b =  1 , c;
        
for  ( unsigned   int  i =  2 ; i <= n; ++i)
        {
            c = a + b;
            a = b;
            b = c;
        }
        
return  c;
    }
}

// use template meta programming #1 struct-enum
// enum has value range
#define  FIBE(N) FibE<N>::Val

template < int  N>
struct  FibE
{
    
enum
    {
        Val = FibE < N - 
1  >::Val + FibE < N -  2  >::Val
    };
};

template <>
struct  FibE< 0 >
{
    
enum
    {
        Val = 
0
    };
};

template <>
struct  FibE< 1 >
{
    
enum
    {
        Val = 
1
    };
};

// use template meta programming # class-static const
#define  FIBC(N) FibC<N>::val

template < int  N>
class  FibC
{
public :
    
static   const   unsigned   int  val = FibC < N -  1  >::val + FibC < N -  2  >::val;
};

template <>
class  FibC< 0 >
{
public :
    
static   const   unsigned   int  val =  0 ;
};

template <>
class  FibC< 1 >
{
public :
    
static   const   unsigned   int  val =  1 ;
};

// use calss-function
class  Fib
{
public :
    Fib() : a(
0 ), b( 1 ), n( 0 )
    {
    }
    
unsigned   int   operator ()()
    {
        
if  (n <=  1 )
        {
            n++;
            
return  n -  1 ;
        }
        
else
        {
            
int  c;
            c = a + b;
            a = b;
            b = c;
            
return  c;
        }
    }
private :
    
int  a, b, n;
};


// test
void  test_tfib_forward()
{
    
for  ( int  i =  0 ; i < MAX; ++i)
    {
        cout << tfib_forward(i) << 
" " ;
    }
}

void  test_metaFibE()
{
    cout << FIBE(
50 ) << endl;
}

void  test_metaFibC()
{
    cout << FIBC(
50 ) << endl;
}

void  test_cfib()
{
    
int  i =  10 ;
    Fib fib;
    
do
    {
        cout << fib() << endl;
    }
    
while  (i--);
}

int  main()
{
    
//test_tfib_forward();
    test_metaFibE();
    test_metaFibC();
    test_cfib();

    system(
"pause" );
    
return   0 ;
}

【参考】

http://zhedahht.blog.163.com/blog/static/25411174200722991933440/

http://blog.csdn.net/foolishwolf_x/article/details/8774874

你可能感兴趣的:(fibonacci)