leetcode 剑指 Offer 10- I. 斐波那契数列

写一个函数，输入 n ，求斐波那契（Fibonacci）数列的第 n 项（即 F(N)）。斐波那契数列的定义如下：

F(0) = 0, F(1) = 1
F(N) = F(N - 1) + F(N - 2), 其中 N > 1.

斐波那契数列由 0 和 1 开始，之后的斐波那契数就是由之前的两数相加而得出。

答案需要取模 1e9+7（1000000007），如计算初始结果为：1000000008，请返回 1。

示例 1：
输入：n = 2
输出：1

示例 2：
输入：n = 5
输出：5

提示：

0 <= n <= 100

思路一：       ~~~~~       闭眼打表

class Solution {
    
public:
    int fib(int n) {
    
        if(n==0) return 0;
        if(n==1) return 1;
        if(n==2) return 1;
        if(n==3) return 2;
        if(n==4) return 3;
        if(n==5) return 5;
        if(n==6) return 8;
        if(n==7) return 13;
        if(n==8) return 21;
        if(n==9) return 34;
        if(n==10) return 55;
        if(n==11) return 89;
        if(n==12) return 144;
        if(n==13) return 233;
        if(n==14) return 377;
        if(n==15) return 610;
        if(n==16) return 987;
        if(n==17) return 1597;
        if(n==18) return 2584;
        if(n==19) return 4181;
        if(n==20) return 6765;
        if(n==21) return 10946;
    	if(n==22) return 17711;
    	if(n==23) return 28657;
    	if(n==24) return 46368;
    	if(n==25) return 75025;
   	 	if(n==26) return 121393;
    	if(n==27) return 196418;
    	if(n==28) return 317811;
    	if(n==29) return 514229;
    	if(n==30) return 832040;
    	if(n==31) return 1346269;
    	if(n==32) return 2178309;
    	if(n==33) return 3524578;
    	if(n==34) return 5702887;
    	if(n==35) return 9227465;
    	if(n==36) return 14930352;
    	if(n==37) return 24157817;
   	 	if(n==38) return 39088169;
   		if(n==39) return 63245986;
    	if(n==40) return 102334155;
    	if(n==41) return 165580141;
    	if(n==42) return 267914296;
    	if(n==43) return 433494437;
    	if(n==44) return 701408733;
    	if(n==45) return 134903163;
    	if(n==46) return 836311896;
    	if(n==47) return 971215059;
    	if(n==48) return 807526948;
    	if(n==49) return 778742000;
    	if(n==50) return 586268941;
    	if(n==51) return 365010934;
    	if(n==52) return 951279875;
    	if(n==53) return 316290802;
    	if(n==54) return 267570670;
    	if(n==55) return 583861472;
    	if(n==56) return 851432142;
    	if(n==57) return 435293607;
    	if(n==58) return 286725742;
    	if(n==59) return 722019349;
    	if(n==60) return 8745084;
    	if(n==61) return 730764433;
    	if(n==62) return 739509517;
    	if(n==63) return 470273943;
    	if(n==64) return 209783453;
    	if(n==65) return 680057396;
    	if(n==66) return 889840849;
    	if(n==67) return 569898238;
   		if(n==68) return 459739080;
    	if(n==69) return 29637311;
    	if(n==70) return 489376391;
    	if(n==71) return 519013702;
    	if(n==72) return 8390086;
    	if(n==73) return 527403788;
    	if(n==74) return 535793874;
    	if(n==75) return 63197655;
    	if(n==76) return 598991529;
   		if(n==77) return 662189184;
    	if(n==78) return 261180706;
   		if(n==79) return 923369890;
    	if(n==80) return 184550589;
    	if(n==81) return 107920472;
    	if(n==82) return 292471061;
    	if(n==83) return 400391533;
    	if(n==84) return 692862594;
    	if(n==85) return 93254120;
    	if(n==86) return 786116714;
    	if(n==87) return 879370834;
    	if(n==88) return 665487541;
    	if(n==89) return 544858368;
    	if(n==90) return 210345902;
    	if(n==91) return 755204270;
    	if(n==92) return 965550172;
    	if(n==93) return 720754435;
    	if(n==94) return 686304600;
    	if(n==95) return 407059028;
    	if(n==96) return 93363621;
    	if(n==97) return 500422649;
    	if(n==98) return 593786270;
    	if(n==99) return 94208912;
    	if(n==100) return 687995182;
    	return (fib(n-1)+fib(n-2))%100000007;
    }
};

思路二：记忆化递归

这种方法将每次对应位置的下标的值算出来存入数组中，避免了重复计算，但需要额外的

O(n) 的空间。

class Solution {
    
public:
    int fib(int n) {
    
        if(n==0||n==1)
            return n;
        int dp[n+1];  //需要多开辟一个位置，因为斐波那契数列也是从0开始的
        dp[0]=0;
        dp[1]=1;
        for(int i=2;i<=n;++i){
    
            dp[i]=dp[i-1]+dp[i-2];
            dp[i]%=1000000007;   //每一次都记得模1000000007，当后面数比较大的时候就可以避免越界了
        }
        return dp[n];
    }
};

思路三：动态规划

时间复杂度：O(n)

空间复杂度：O(1)

其实只需要3个值就够了，将这3个值不断地更新，就可以算出第n个元素是多少。

class Solution {
    
public:
    int fib(int n) {
    
        if(n==0||n==1)
            return n;
        long long a=0,b=1,c=0;
        for(int i=0;i<n;++i){
    
            c=a+b;
            c%=1000000007;
            a=b;
            b=c;
        }
        return a;
    }
};

思路四：经典递归

class Solution {
    
public:
    int fib(int n) {
    
        if(n==0)
            return 0;
        if(n==1)
            return 1;
        return fib(n-1)+fib(n-2);
    }
};

用递归一般会超时，尽管这道题 n 最大为100，但还是超时。

所以这道题目还是动态规划最佳。