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2024年3月12日发(作者:sharepoint2010入门)

利用递归实现斐波那契数列

斐波那契数列是一个经典的数学问题,可以通过递归实现。在递归函

数中,当前项等于前两项的和。而斐波那契数列的前两项是特殊的,分别

为0和1、每个项都是前两项的和,依此类推。以下是使用递归实现斐波

那契数列的示例代码:

```python

def fibonacci(n):

if n <= 0:

return 0

elif n == 1:

return 1

else:

return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

```

在这个递归函数中,我们定义了一个参数`n`,表示要计算的斐波那

契数列的第`n`项。如果`n`小于等于0,那么返回0;如果`n`等于1,那

么返回1、否则,递归计算前两项的和。

接下来,我们可以调用这个函数来计算斐波那契数列的任意项。例如,

我们可以通过调用`fibonacci(10)`来计算斐波那契数列的第10项。这将

返回55,因为第10项是55

虽然递归函数可以很方便地实现斐波那契数列,但它并不是最有效的

方法。这是因为递归函数对于重复计算的项没有记忆。例如,在计算

`fibonacci(5)`时,函数需要分别计算`fibonacci(4)`和`fibonacci(3)`,

而在计算`fibonacci(4)`时,又需要计算`fibonacci(3)`和

`fibonacci(2)`。可以看到,`fibonacci(3)`被计算了两次。对于较大的

`n`,计算成本会急剧增加。

为了改进这个问题,我们可以使用动态规划的思想,使用一个列表来

存储已经计算过的项的值。这样,我们将重复计算的项存储在列表中,并

在需要时直接从列表中取值,从而避免重复计算。以下是改进后的递归函

数代码:

```python

def fibonacci(n, calculated):

if n <= 0:

return 0

elif n == 1:

return 1

else:

if calculated[n] != -1:

return calculated[n]

else:

calculated[n] = fibonacci(n-1, calculated) + fibonacci(n-2,

calculated)

return calculated[n]

```

在这个改进的递归函数中,我们多传了一个参数`calculated`,表示

已经计算过的项的值。我们使用一个列表来存储这些值,初始值都设置为

-1、在计算第`n`项时,首先判断`calculated[n]`是否已经计算过,如果

是,直接返回该值;否则,计算并存储在`calculated[n]`中,然后返回

该值。

通过使用以上改进的递归函数,我们可以大大减少重复计算的次数,

提高计算斐波那契数列的效率。

最后,我们可以使用以下代码调用改进后的递归函数来计算斐波那契

数列的任意项:

```python

n=10

calculated = [-1] * (n + 1)

result = fibonacci(n, calculated)

print(result)

```

以上是利用递归实现斐波那契数列的方法。虽然递归函数的计算效率

不高,但它可以直观地解决问题,帮助我们理解斐波那契数列的定义和特

性。


本文标签: 计算 使用 递归