看图轻松理解斐波那契数列

前言

推出一个新系列,《看图轻松理解数据结构和算法》,主要使用图片来描述常见的数据结构和算法,轻松阅读并理解掌握。本系列包括各种堆、各种队列、各种列表、各种树、各种图、各种排序等等几十篇的样子。

斐波那契

斐波那契(Leonardo Pisano ,Fibonacci, Leonardo Bigollo,1175年-1250年),又称列奥纳多,是中世纪意大利数学家。他是西方第一个研究斐波那契数列的人,并将现代书写数和乘数的位值表示法系统引入欧洲。主要作品包括《计算之书》、《几何实践》、《平方数书》等。

斐波那契数列

斐波那契数列,又称黄金分割数列或兔子数列,该数列为0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、…,可以看到它的性质是前两项之和等于后一项。

兔子问题

斐波那契数列可以用来描述兔子繁殖问题,一般而言,兔子在出生两个月后就有繁殖能力,一对兔子每个月能生出一对小兔子。如果所有兔子都不死,那么一年后可以繁殖多少对兔子?实际结果如下,第一个月和第二个月,兔子还没有繁殖能力,所以都只有1对。第三个月生下第一对,总共有2对。第四个月老兔子继续生下一对,另一对还没有繁殖能力,总共有3对。以此类推,第五个月到第十二个月的兔子对数对应如下。

月数123456789101112
对数1123581321345589144

表达式

《看图轻松理解斐波那契数列》

《看图轻松理解斐波那契数列》

递归实现

int fib(int n){
    if (n == 0)
       return 0;
    if (n == 1)
       return 1;
    return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}
复制代码

假如n=4时,看看递归过程的堆栈情况。

① 调用fib函数,传入参数值4。

《看图轻松理解斐波那契数列》

② fib(4)=fib(3)+fib(2),需要继续调用fib(3),而fib(2)先不进入执行堆栈。

《看图轻松理解斐波那契数列》

③ fib(3)=fib(2)+fib(1),需要继续调用fib(2),fib(1)先不进入执行堆栈。

《看图轻松理解斐波那契数列》

④ fib(2)=fib(1)+fib(0),需要继续调用fib(1),fib(0)先不进入执行堆栈。

《看图轻松理解斐波那契数列》

⑤ fib(1)返回1,停止往下调用,然后上一步的fib(0)进入堆栈。

《看图轻松理解斐波那契数列》

fib(0)返回0,则 ④ 中的fib(2)=fib(1)+fib(0)=1

《看图轻松理解斐波那契数列》
《看图轻松理解斐波那契数列》

然后,堆栈回到③中,因为fib(3)=fib(2)+fib(1),所以将fib(1)入栈。

《看图轻松理解斐波那契数列》

fib(1)返回1,则 ③ 中的fib(3)=fib(2)+fib(1)=1+1=2。

《看图轻松理解斐波那契数列》
《看图轻松理解斐波那契数列》

然后,堆栈回到 ② 中,因为fib(4)=fib(3)+fib(2),所以将fib(2)入栈。而fib(2)=fib(1)+fib(0),于是将fib(1)入栈。此时fib(1)直接返回1,然后继续将fib(0)入栈。则fib(2)=fib(1)+fib(0)=1,最后fib(4)=fib(3)+fib(2)=3。

《看图轻松理解斐波那契数列》
《看图轻松理解斐波那契数列》
《看图轻松理解斐波那契数列》
《看图轻松理解斐波那契数列》
《看图轻松理解斐波那契数列》
《看图轻松理解斐波那契数列》

————-推荐阅读————

我的开源项目汇总(机器&深度学习、NLP、网络IO、AIML、mysql协议、chatbot)

为什么写《Tomcat内核设计剖析》

2018汇总数据结构算法篇

2018汇总机器学习篇

2018汇总Java深度篇

2018汇总自然语言处理篇

2018汇总深度学习篇

2018汇总JDK源码篇

2018汇总Java并发核心篇

2018汇总读书篇

跟我交流,向我提问:

《看图轻松理解斐波那契数列》

欢迎关注:

《看图轻松理解斐波那契数列》

    原文作者:算法小白
    原文地址: https://juejin.im/post/5c450d8ae51d45515f248214
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
点赞