php求斐波那契数的两种实现方式【递归与递推】

本文实例讲述了php求斐波那契数的两种实现方式,分享给大家供大家参考,具体如下:

斐波那契数,亦称之为斐波那契数列(意大利语: Successione di Fibonacci),又称黄金分割数列、费波那西数列、费波拿契数、费氏数列,指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、……在数学上,斐波那契数列以如下被以递归的方法定义:F0=0,F1=1,Fn=Fn-1+Fn-2(n>=2,n∈N*),用文字来说,就是斐波那契数列列由 0 和 1 开始,之后的斐波那契数列系数就由之前的两数相加。

1 使用递归方法。 顺着思路去想, f(1)= 1; f(2) = 1 ; f(3) = f(2)+f(1) 【2】 f(4) = f(3)+f(2) 3

  1. //使用递归方式求斐波那契数
  2. public function fb($n){ //
  3. if( $n <=2){
  4. return 1;
  5. }else{
  6. return fb($n-1) + fb($n-2);
  7. }
  8. }

2使用递推方法。

  1. public function fb2($n){ //
  2. if( $n <=2){
  3. return 1;
  4. }
  5. $t1 = 1;$t2 = 1;
  6. for($i=3;$i<$n;$i++){
  7. $temp = $t1;
  8. $t1 = $t2;
  9. $t2 = $temp + $t2;
  10. }
  11. return $t1 + $t2;
  12. }

最后,进行性能分析。

明显的可以预测,递归方法,每多一层,就要向下递归两次,约为 O(2 的N次方) 而递推算法为 O(n),实测代码如下。

  1. /**性能测试。*/
  2. function bench_profile($starttime , $flag = ''){
  3. $endtime = explode(' ',microtime());
  4. $thistime = $endtime[0]+$endtime[1]-($starttime[0]+$starttime[1]);
  5. $thistime = round($thistime,3);
  6. return $flag."-bench:".$thistime." sec";
  7. }
  8. //使用递归算法。
  9. ini_set("max_execution_time" ,3600);
  10. $s = explode(' ',microtime());
  11. echo bench_profile($s )."<br/>";
  12. echo fb(35); //使用递归 耗时 40.925 sec 每往上一个数约慢两倍
  13. echo bench_profile($s )."<br/>";
  14. //使用递推算法。
  15. $s = explode(' ',microtime());
  16. echo bench_profile($s )."<br/>";
  17. echo fb2(35); //使用递推 时间极短。
  18. echo bench_profile($s )."<br/>";

总结:使用递归算法,到求第100 个斐波那契数 时会卡到机器跑不动,而使用递推算法,几乎不费时间。

算法复杂度是非常重要的概念,也是区分程序员的一把好尺子。