数値を与える n 、印刷 n番目のフィボナッチ数 。
フィボナッチ数は、次の整数列の数値です。 0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144、……。
例:
推奨される問題 問題を解決する [/Tex] シード値と入力: n = 1
出力: 1
入力: n = 9
出力: 3.4
隠れたアプリを明らかにする方法入力: n = 10
出力: 55
そして 
。 C++
// Fibonacci Series using Space Optimized Method> #include> using> namespace> std;> int> fib(>int> n)> {> >int> a = 0, b = 1, c, i;> >if> (n == 0)> >return> a;> >for> (i = 2; i <= n; i++) {> >c = a + b;> >a = b;> >b = c;> >}> >return> b;> }> // Driver code> int> main()> {> >int> n = 9;> >cout << fib(n);> >return> 0;> }> // This code is contributed by Code_Mech> |
>
>
C
// Fibonacci Series using Space Optimized Method> #include> int> fib(>int> n)> {> >int> a = 0, b = 1, c, i;> >if> (n == 0)> >return> a;> >for> (i = 2; i <= n; i++) {> >c = a + b;> >a = b;> >b = c;> >}> >return> b;> }> int> main()> {> >int> n = 9;> >printf>(>'%d'>, fib(n));> >getchar>();> >return> 0;> }> |
>
>
ジャワ
// Java program for Fibonacci Series using Space> // Optimized Method> public> class> fibonacci {> >static> int> fib(>int> n)> >{> >int> a =>0>, b =>1>, c;> >if> (n ==>0>)> >return> a;> >for> (>int> i =>2>; i <= n; i++) {> >c = a + b;> >a = b;> >b = c;> >}> >return> b;> >}> >public> static> void> main(String args[])> >{> >int> n =>9>;> >System.out.println(fib(n));> >}> };> // This code is contributed by Mihir Joshi> |
>
>
Python3
# Function for nth fibonacci number - Space Optimisation> # Taking 1st two fibonacci numbers as 0 and 1> def> fibonacci(n):> >a>=> 0> >b>=> 1> >if> n <>0>:> >print>(>'Incorrect input'>)> >elif> n>=>=> 0>:> >return> a> >elif> n>=>=> 1>:> >return> b> >else>:> >for> i>in> range>(>2>, n>+>1>):> >c>=> a>+> b> >a>=> b> >b>=> c> >return> b> # Driver Program> print>(fibonacci(>9>))> # This code is contributed by Saket Modi> |
>
>
C#
// C# program for Fibonacci Series> // using Space Optimized Method> using> System;> namespace> Fib {> public> class> GFG {> >static> int> Fib(>int> n)> >{> >int> a = 0, b = 1, c = 0;> >// To return the first Fibonacci number> >if> (n == 0)> >return> a;> >for> (>int> i = 2; i <= n; i++) {> >c = a + b;> >a = b;> >b = c;> >}> >return> b;> >}> >// Driver function> >public> static> void> Main(>string>[] args)> >{> >int> n = 9;> >Console.Write(>'{0} '>, Fib(n));> >}> }> }> // This code is contributed by Sam007.> |
>
>
JavaScript
> // Javascript program for Fibonacci Series using Space Optimized Method> function> fib(n)> {> >let a = 0, b = 1, c, i;> >if>( n == 0)> >return> a;> >for>(i = 2; i <= n; i++)> >{> >c = a + b;> >a = b;> >b = c;> >}> >return> b;> }> // Driver code> >let n = 9;> > >document.write(fib(n));> // This code is contributed by Mayank Tyagi> > |
>
>
PHP
// PHP program for Fibonacci Series // using Space Optimized Method function fib( $n) { $a = 0; $b = 1; $c; $i; if( $n == 0) return $a; for($i = 2; $i <= $n; $i++) { $c = $a + $b; $a = $b; $b = $c; } return $b; } // Driver Code $n = 9; echo fib($n); // This code is contributed by anuj_67. ?>>> |
>
>
出力
34>
時間計算量: の上）
補助スペース: ○(1)
N 番目のフィボナッチ数を見つけて出力するための再帰アプローチ:
数学用語では、フィボナッチ数列 Fn は漸化式によって定義されます。
シード値と
そして
。
N 番目のフィボナッチ数は、上記の漸化式を使用して見つけることができます。
タプルJava
- もし n = 0 の場合は 0 を返します。
- n = 1 の場合、1 を返す必要があります。
- n> 1の場合、Fを返す必要があります。n-1+Fn-2
上記のアプローチの実装を以下に示します。
C++
// Fibonacci Series using Recursion> #include> using> namespace> std;> int> fib(>int> n)> {> >if> (n <= 1)> >return> n;> >return> fib(n - 1) + fib(n - 2);> }> int> main()> {> >int> n = 9;> >cout << n <<>'th Fibonacci Number: '> << fib(n);> >return> 0;> }> // This code is contributed> // by Akanksha Rai> |
>
>
C
// Fibonacci Series using Recursion> #include> int> fib(>int> n)> {> >if> (n <= 1)> >return> n;> >return> fib(n - 1) + fib(n - 2);> }> int> main()> {> >int> n = 9;> >printf>(>'%dth Fibonacci Number: %d'>, n, fib(n));> >return> 0;> }> |
>
>
ジャワ
// Fibonacci Series using Recursion> import> java.io.*;> class> fibonacci {> >static> int> fib(>int> n)> >{> >if> (n <=>1>)> >return> n;> >return> fib(n ->1>) + fib(n ->2>);> >}> >public> static> void> main(String args[])> >{> >int> n =>9>;> >System.out.println(> >n +>'th Fibonacci Number: '> + fib(n));> >}> }> /* This code is contributed by Rajat Mishra */> |
>
>
Python3
# Fibonacci series using recursion> def> fibonacci(n):> >if> n <>=> 1>:> >return> n> >return> fibonacci(n>->1>)>+> fibonacci(n>->2>)> if> __name__>=>=> '__main__'>:> >n>=> 9> >print>(n,>'th Fibonacci Number: '>)> >print>(fibonacci(n))> ># This code is contributed by Manan Tyagi.> |
>
>
C#
// C# program for Fibonacci Series> // using Recursion> using> System;> public> class> GFG {> >public> static> int> Fib(>int> n)> >{> >if> (n <= 1) {> >return> n;> >}> >else> {> >return> Fib(n - 1) + Fib(n - 2);> >}> >}> >// driver code> >public> static> void> Main(>string>[] args)> >{> >int> n = 9;> >Console.Write(n +>'th Fibonacci Number: '> + Fib(n));> >}> }> // This code is contributed by Sam007> |
>
>
JavaScript
// Javascript program for Fibonacci Series> // using Recursion> function> Fib(n) {> >if> (n <= 1) {> >return> n;> >}>else> {> >return> Fib(n - 1) + Fib(n - 2);> >}> }> // driver code> let n = 9;> console.log(n +>'th Fibonacci Number: '> + Fib(n));> |
>
>
PHP
// PHP program for Fibonacci Series // using Recursion function Fib($n) { if ($n <= 1) { return $n; } else { return Fib($n - 1) + Fib($n - 2); } } // driver code $n = 9; echo $n . 'th Fibonacci Number: ' . Fib($n); // This code is contributed by Sam007 ?>>> |
>
>
出力
34>
時間計算量: 指数関数的、 すべての関数が他の 2 つの関数を呼び出すためです。
補助スペースの複雑さ: 再帰ツリーの最大の深さは n であるため、O(n)。
N 番目のフィボナッチ数を見つけて出力するための動的プログラミング アプローチ:
上記のアプローチから 5 番目のフィボナッチ数の再帰ツリーを考えてみましょう。
fib(5) / fib(4) fib(3) / / fib(3) fib(2) fib(2) fib(1) / / / fib(2) fib(1) fib(1) fib(0) fib(1) fib(0) / fib(1) fib(0)>
表示されている場合、同じメソッド呼び出しが同じ値に対して複数回実行されています。これは、動的プログラミングを利用して最適化できます。これまでに計算されたフィボナッチ数を保存することで、再帰アプローチで行われる繰り返し作業を回避できます。
N 番目のフィボナッチ数を見つけて出力するための動的プログラミング アプローチ:
上記のアプローチの実装を以下に示します。
C++
// C++ program for Fibonacci Series> // using Dynamic Programming> #include> using> namespace> std;> class> GFG {> public>:> >int> fib(>int> n)> >{> >// Declare an array to store> >// Fibonacci numbers.> >// 1 extra to handle> >// case, n = 0> >int> f[n + 2];> >int> i;> >// 0th and 1st number of the> >// series are 0 and 1> >f[0] = 0;> >f[1] = 1;> >for> (i = 2; i <= n; i++) {> >// Add the previous 2 numbers> >// in the series and store it> >f[i] = f[i - 1] + f[i - 2];> >}> >return> f[n];> >}> };> // Driver code> int> main()> {> >GFG g;> >int> n = 9;> >cout << g.fib(n);> >return> 0;> }> // This code is contributed by SoumikMondal> |
>
>
C
// Fibonacci Series using Dynamic Programming> #include> int> fib(>int> n)> {> >/* Declare an array to store Fibonacci numbers. */> >int> f[n + 2];>// 1 extra to handle case, n = 0> >int> i;> >/* 0th and 1st number of the series are 0 and 1*/> >f[0] = 0;> >f[1] = 1;> >for> (i = 2; i <= n; i++) {> >/* Add the previous 2 numbers in the series> >and store it */> >f[i] = f[i - 1] + f[i - 2];> >}> >return> f[n];> }> int> main()> {> >int> n = 9;> >printf>(>'%d'>, fib(n));> >getchar>();> >return> 0;> }> |
>
>
ジャワ
// Fibonacci Series using Dynamic Programming> public> class> fibonacci {> >static> int> fib(>int> n)> >{> >/* Declare an array to store Fibonacci numbers. */> >int> f[]> >=>new> int>[n> >+>2>];>// 1 extra to handle case, n = 0> >int> i;> >/* 0th and 1st number of the series are 0 and 1*/> >f[>0>] =>0>;> >f[>1>] =>1>;> >for> (i =>2>; i <= n; i++) {> >/* Add the previous 2 numbers in the series> >and store it */> >f[i] = f[i ->1>] + f[i ->2>];> >}> >return> f[n];> >}> >public> static> void> main(String args[])> >{> >int> n =>9>;> >System.out.println(fib(n));> >}> };> /* This code is contributed by Rajat Mishra */> |
>
>
Python3
# Fibonacci Series using Dynamic Programming> def> fibonacci(n):> ># Taking 1st two fibonacci numbers as 0 and 1> >f>=> [>0>,>1>]> >for> i>in> range>(>2>, n>+>1>):> >f.append(f[i>->1>]>+> f[i>->2>])> >return> f[n]> print>(fibonacci(>9>))> |
>
>
C#
// C# program for Fibonacci Series> // using Dynamic Programming> using> System;> class> fibonacci {> >static> int> fib(>int> n)> >{> >// Declare an array to> >// store Fibonacci numbers.> >// 1 extra to handle> >// case, n = 0> >int>[] f =>new> int>[n + 2];> >int> i;> >/* 0th and 1st number of the> >series are 0 and 1 */> >f[0] = 0;> >f[1] = 1;> >for> (i = 2; i <= n; i++) {> >/* Add the previous 2 numbers> >in the series and store it */> >f[i] = f[i - 1] + f[i - 2];> >}> >return> f[n];> >}> >// Driver Code> >public> static> void> Main()> >{> >int> n = 9;> >Console.WriteLine(fib(n));> >}> }> // This code is contributed by anuj_67.> |
>
>
JavaScript
> // Fibonacci Series using Dynamic Programming> >function> fib(n)> >{> >/* Declare an array to store Fibonacci numbers. */> >let f =>new> Array(n+2);>// 1 extra to handle case, n = 0> >let i;> >/* 0th and 1st number of the series are 0 and 1*/> >f[0] = 0;> >f[1] = 1;> >for> (i = 2; i <= n; i++)> >{> >/* Add the previous 2 numbers in the series> >and store it */> >f[i] = f[i-1] + f[i-2];> >}> >return> f[n];> >}> >let n=9;> >document.write(fib(n));> > >// This code is contributed by avanitrachhadiya2155> > > |
>
>
PHP
//Fibonacci Series using Dynamic // Programming function fib( $n) { /* Declare an array to store Fibonacci numbers. */ // 1 extra to handle case, // n = 0 $f = array(); $i; /* 0th and 1st number of the series are 0 and 1*/ $f[0] = 0; $f[1] = 1; for ($i = 2; $i <= $n; $i++) { /* Add the previous 2 numbers in the series and store it */ $f[$i] = $f[$i-1] + $f[$i-2]; } return $f[$n]; } $n = 9; echo fib($n); // This code is contributed by // anuj_67. ?>>> |
>
>
出力
34>
時間計算量 : 与えられた n に対して O(n)
補助スペース ： の上）
N 番目のフィボナッチ数を見つけて出力するための行列の N 乗アプローチ
このアプローチは、行列 M = {{1,1},{1,0}} をそれ自体に n 回乗算すると (つまり、power(M, n) を計算すると)、(n結果の行列の行と列 (0, 0) の要素としての +1) 番目のフィボナッチ数。
- n が偶数の場合、k = n/2:
- したがって、N 番目のフィボナッチ数 = F(n) = [2*F(k-1) + F(k)]*F(k)
- n が奇数の場合、k = (n + 1)/2:
- したがって、N 番目のフィボナッチ数 = F(n) = F(k)*F(k) + F(k-1)*F(k-1)
この式はどのように機能するのでしょうか?
この式は行列方程式から導き出すことができます。
両辺の行列式を取ると、(-1) が得られます。n= Fn+1Fn-1–Fn2
Javaで文字列を整数に変換する方法また、Aなので、nあメートル=An+m任意の正方行列 A について、次の恒等式を導出できます (行列積の 2 つの異なる係数から得られます)。
FメートルFn+Fm-1Fn-1= Fm+n-1 —————————(1)
式(1)に n = n+1 を代入すると、
FメートルFn+1+Fm-1Fn= Fm+n ———————–(2)
式(1)にm = nを代入します。
F2n-1= Fn2+Fn-12
たんぱく質脂肪です式(2)に m = n を代入すると、
F2n= (Fn-1+Fn+1)Fn= (2階n-1+Fn)Fn——–
( Fn+1 = Fn + Fn-1 と置くことにより)
式を証明するには、次のことを行うだけです。
- n が偶数の場合、k = n/2 と置くことができます。
- n が奇数の場合、k = (n+1)/2 と置くことができます。
以下は上記のアプローチの実装です
C++
// Fibonacci Series using Optimized Method> #include> using> namespace> std;> void> multiply(>int> F[2][2],>int> M[2][2]);> void> power(>int> F[2][2],>int> n);> // Function that returns nth Fibonacci number> int> fib(>int> n)> {> >int> F[2][2] = { { 1, 1 }, { 1, 0 } };> >if> (n == 0)> >return> 0;> >power(F, n - 1);> >return> F[0][0];> }> // Optimized version of power() in method 4> void> power(>int> F[2][2],>int> n)> {> >if> (n == 0 || n == 1)> >return>;> >int> M[2][2] = { { 1, 1 }, { 1, 0 } };> >power(F, n / 2);> >multiply(F, F);> >if> (n % 2 != 0)> >multiply(F, M);> }> void> multiply(>int> F[2][2],>int> M[2][2])> {> >int> x = F[0][0] * M[0][0] + F[0][1] * M[1][0];> >int> y = F[0][0] * M[0][1] + F[0][1] * M[1][1];> >int> z = F[1][0] * M[0][0] + F[1][1] * M[1][0];> >int> w = F[1][0] * M[0][1] + F[1][1] * M[1][1];> >F[0][0] = x;> >F[0][1] = y;> >F[1][0] = z;> >F[1][1] = w;> }> // Driver code> int> main()> {> >int> n = 9;> >cout << fib(9);> >getchar>();> >return> 0;> }> // This code is contributed by Nidhi_biet> |
>
>
C
#include> void> multiply(>int> F[2][2],>int> M[2][2]);> void> power(>int> F[2][2],>int> n);> /* function that returns nth Fibonacci number */> int> fib(>int> n)> {> >int> F[2][2] = { { 1, 1 }, { 1, 0 } };> >if> (n == 0)> >return> 0;> >power(F, n - 1);> >return> F[0][0];> }> /* Optimized version of power() in method 4 */> void> power(>int> F[2][2],>int> n)> {> >if> (n == 0 || n == 1)> >return>;> >int> M[2][2] = { { 1, 1 }, { 1, 0 } };> >power(F, n / 2);> >multiply(F, F);> >if> (n % 2 != 0)> >multiply(F, M);> }> void> multiply(>int> F[2][2],>int> M[2][2])> {> >int> x = F[0][0] * M[0][0] + F[0][1] * M[1][0];> >int> y = F[0][0] * M[0][1] + F[0][1] * M[1][1];> >int> z = F[1][0] * M[0][0] + F[1][1] * M[1][0];> >int> w = F[1][0] * M[0][1] + F[1][1] * M[1][1];> >F[0][0] = x;> >F[0][1] = y;> >F[1][0] = z;> >F[1][1] = w;> }> /* Driver program to test above function */> int> main()> {> >int> n = 9;> >printf>(>'%d'>, fib(9));> >getchar>();> >return> 0;> }> |
>
>
ジャワ
// Fibonacci Series using Optimized Method> public> class> fibonacci {> >/* function that returns nth Fibonacci number */> >static> int> fib(>int> n)> >{> >int> F[][] =>new> int>[][] { {>1>,>1> }, {>1>,>0> } };> >if> (n ==>0>)> >return> 0>;> >power(F, n ->1>);> >return> F[>0>][>0>];> >}> >static> void> multiply(>int> F[][],>int> M[][])> >{> >int> x = F[>0>][>0>] * M[>0>][>0>] + F[>0>][>1>] * M[>1>][>0>];> >int> y = F[>0>][>0>] * M[>0>][>1>] + F[>0>][>1>] * M[>1>][>1>];> >int> z = F[>1>][>0>] * M[>0>][>0>] + F[>1>][>1>] * M[>1>][>0>];> >int> w = F[>1>][>0>] * M[>0>][>1>] + F[>1>][>1>] * M[>1>][>1>];> >F[>0>][>0>] = x;> >F[>0>][>1>] = y;> >F[>1>][>0>] = z;> >F[>1>][>1>] = w;> >}> >/* Optimized version of power() in method 4 */> >static> void> power(>int> F[][],>int> n)> >{> >if> (n ==>0> || n ==>1>)> >return>;> >int> M[][] =>new> int>[][] { {>1>,>1> }, {>1>,>0> } };> >power(F, n />2>);> >multiply(F, F);> >if> (n %>2> !=>0>)> >multiply(F, M);> >}> >/* Driver program to test above function */> >public> static> void> main(String args[])> >{> >int> n =>9>;> >System.out.println(fib(n));> >}> };> /* This code is contributed by Rajat Mishra */> |
>
>
Python3
# Fibonacci Series using> # Optimized Method> # function that returns nth> # Fibonacci number> def> fib(n):> >F>=> [[>1>,>1>],> >[>1>,>0>]]> >if> (n>=>=> 0>):> >return> 0> >power(F, n>-> 1>)> >return> F[>0>][>0>]> def> multiply(F, M):> >x>=> (F[>0>][>0>]>*> M[>0>][>0>]>+> >F[>0>][>1>]>*> M[>1>][>0>])> >y>=> (F[>0>][>0>]>*> M[>0>][>1>]>+> >F[>0>][>1>]>*> M[>1>][>1>])> >z>=> (F[>1>][>0>]>*> M[>0>][>0>]>+> >F[>1>][>1>]>*> M[>1>][>0>])> >w>=> (F[>1>][>0>]>*> M[>0>][>1>]>+> >F[>1>][>1>]>*> M[>1>][>1>])> >F[>0>][>0>]>=> x> >F[>0>][>1>]>=> y> >F[>1>][>0>]>=> z> >F[>1>][>1>]>=> w> # Optimized version of> # power() in method 4> def> power(F, n):> >if>(n>=>=> 0> or> n>=>=> 1>):> >return> >M>=> [[>1>,>1>],> >[>1>,>0>]]> >power(F, n>/>/> 2>)> >multiply(F, F)> >if> (n>%> 2> !>=> 0>):> >multiply(F, M)> # Driver Code> if> __name__>=>=> '__main__'>:> >n>=> 9> >print>(fib(n))> # This code is contributed> # by ChitraNayal> |
>
>
C#
// Fibonacci Series using> // Optimized Method> using> System;> class> GFG {> >/* function that returns> >nth Fibonacci number */> >static> int> fib(>int> n)> >{> >int>[, ] F =>new> int>[, ] { { 1, 1 }, { 1, 0 } };> >if> (n == 0)> >return> 0;> >power(F, n - 1);> >return> F[0, 0];> >}> >static> void> multiply(>int>[, ] F,>int>[, ] M)> >{> >int> x = F[0, 0] * M[0, 0] + F[0, 1] * M[1, 0];> >int> y = F[0, 0] * M[0, 1] + F[0, 1] * M[1, 1];> >int> z = F[1, 0] * M[0, 0] + F[1, 1] * M[1, 0];> >int> w = F[1, 0] * M[0, 1] + F[1, 1] * M[1, 1];> >F[0, 0] = x;> >F[0, 1] = y;> >F[1, 0] = z;> >F[1, 1] = w;> >}> >/* Optimized version of> >power() in method 4 */> >static> void> power(>int>[, ] F,>int> n)> >{> >if> (n == 0 || n == 1)> >return>;> >int>[, ] M =>new> int>[, ] { { 1, 1 }, { 1, 0 } };> >power(F, n / 2);> >multiply(F, F);> >if> (n % 2 != 0)> >multiply(F, M);> >}> >// Driver Code> >public> static> void> Main()> >{> >int> n = 9;> >Console.Write(fib(n));> >}> }> // This code is contributed> // by ChitraNayal> |
>
>
JavaScript
> // Fibonacci Series using Optimized Method> // Function that returns nth Fibonacci number> function> fib(n)> {> >var> F = [ [ 1, 1 ], [ 1, 0 ] ];> >if> (n == 0)> >return> 0;> > >power(F, n - 1);> >return> F[0][0];> }> function> multiply(F, M)> {> >var> x = F[0][0] * M[0][0] + F[0][1] * M[1][0];> >var> y = F[0][0] * M[0][1] + F[0][1] * M[1][1];> >var> z = F[1][0] * M[0][0] + F[1][1] * M[1][0];> >var> w = F[1][0] * M[0][1] + F[1][1] * M[1][1];> >F[0][0] = x;> >F[0][1] = y;> >F[1][0] = z;> >F[1][1] = w;> }> // Optimized version of power() in method 4 */> function> power(F, n)> > >if> (n == 0> // Driver code> var> n = 9;> document.write(fib(n));> // This code is contributed by gauravrajput1> > |
>
>
出力
34>
時間計算量: O(ログn)
補助スペース: 関数呼び出しスタックのサイズを考慮する場合は O(Log n)、そうでない場合は O(1)。
関連記事：
Java における大きなフィボナッチ数