斐波那契数(C/C++,Scheme)

2015/09/08 21:45
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一、背景

斐波那契数的定义:

f0=0

f1=1

fi=fi1+fi2(i>1)

二、分析

我引用两张表,大家一看便懂。

1.递归

(factorial 6)
(* 6 (factorial 5))
(* 6 (* 5 (factorial 4)))
(* 6 (* 5 (* 4 (factorial 3))))
(* 6 (* 5 (* 4 (* 3 (factorial 2)))))
(* 6 (* 5 (* 4 (* 3 (2 (factorial 1))))))
(* 6 (* 5 (* 4 (* 3 (* 2 1)))))
(* 6 (* 5 (* 4* 3 2)))) (* 6 (* 5 (* 4 6))) (* 6 (* 5 24)) (* 6 120) 720

2.迭代

(factorial 6)
(factorial 1 1 6)
(factorial 1 2 6)
(factorial 2 3 6)
(factorial 6 4 6)
(factorial 24 5 6)
(factorial 120 6 6)
(factorial 720 7 6)
720

递归的核心在于:不断地回到起点。
迭代的核心在于:不断地更新参数。

在下面的代码中,递归的核心是sum的运算,sum不断的累乘,虽然运算的数值不同,但形式和意义一样。

而迭代的核心是product和counter的不断更新。如上表中,product就是factorial的前2个参数不断的累乘更新成第一个参数;而第二个参数则是counter,其不断的加1来更新自己。

product <- counter * product
counter < - counter + 1

三、代码

C语言版

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int factorialRecursive(int n);
int factorialIteration(int product, int counter, int max_count);

int main()
{
    int n;
    printf("Enter an integer: \n");
    scanf("%d",&n);

    printf("%d\n",factorialRecursive(n));
    printf("%d\n",factorialIteration(1,1,n));

    return 0;
}

int factorialRecursive(int n)
{
    int sum=1;
    if(n==1)
        sum*=1;
    else
        sum=n*factorialRecursive(n-1);
    return sum;
}

int factorialIteration(int product, int counter, int max_count)
{
    int sum=1;
    if(counter>max_count)
        sum*=product;
    else
        factorialIteration((counter*product),(counter+1),max_count);
}

C++语言版

#include <iostream>

using namespace std;

int factorialRecursive(int n);
int factorialIteration(int product, int counter, int max_count);

int main()
{
    int n;
    cout<<"Enter an integer:"<<endl;
    cin>>n;
    cout<<factorialRecursive(n)<<endl;
    cout<<factorialIteration(1,1,n)<<endl;

    return 0;
}

int factorialRecursive(int n)
{
    int sum=1;
    if(n==1)
        sum*=1;
    else
        sum=n*factorialRecursive(n-1);
    return sum;
}

int factorialIteration(int product, int counter, int max_count)
{
    int sum=1;
    if(counter>max_count)
        sum*=product;
    else
        factorialIteration((counter*product),(counter+1),max_count);
}

四、进阶

Scheme语言版

(define (factorial n) (if (= n 1) 1 (* n (factorial (- n 1)))))
(define (factorial n) (fact-iter 1 1 n))
(define (fact-iter product counter max-count) (if (> counter max-count) product (fact-iter (* counter product) (+ counter 1) max-counter)))



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