遞推公式的優化 矩陣乘方

2021-06-26 11:47:15 字數 710 閱讀 7560

想必大家對魔鬼序列:斐波那契數列都不陌生吧

f(n+2)=f(n+1)+f(n)

用程式設計實現的時候,有四種常見的方法:(當然乙個比乙個更為優化)

1.天真演算法,求哪個就迴圈去求哪個唄,這樣f(0),f(1)...前面的這些會重複好多遍計算,當然慢了。

2.由底至上的方法,用陣列儲存起來,按照順序乙個個往上計算,這樣就可以避免重複了。

3.利用通式,跟由底至上的時間效率差不多。

4.矩陣乘方。

由通式可得,斐波那契數列是個二階遞推數列,

因此,存乙個二維矩陣a,使得

(fn+2,fn+1)=(fn+1,fn)*a;

有規律可得,a=(1 1

1 0),呵呵這是個二維矩陣。

(fn+2,fn+1)=(fn+1,fn)*a=(fn,fn-1)*a^2...=(f1,f0)*a^(n+1)

即:(fn+1 fn   =(  1  1     ^n;這個寫的有些抽象了

fn     fn-1)      1  0)

在實際中,再採用快速冪的方法求,這樣一來時間效率就優化為o(㏒n);

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