斐波那契数列满足 F1 = F2 = 1,从 F3 开始有 Fn = Fn-1 + Fn-2。请你计算 GCD(F2020, F520),其中 GCD(A, B) 表示 A 和 B 的最大公约数。【要求分别用迭代和递归实现,时间复 杂度不超过 5 秒,并比较两种方法的优缺点】用java语言编写代码以及解题思路
时间: 2024-03-12 07:45:46 浏览: 160
首先,我们可以利用递归来计算斐波那契数列。具体实现代码如下:
```java
public static int fibonacciRecursive(int n) {
if (n == 1 || n == 2) {
return 1;
} else {
return fibonacciRecursive(n - 1) + fibonacciRecursive(n - 2);
}
}
```
然后,我们可以利用迭代的方式来计算斐波那契数列。具体实现代码如下:
```java
public static int fibonacciIterative(int n) {
if (n == 1 || n == 2) {
return 1;
} else {
int f1 = 1;
int f2 = 1;
int fn = 0;
for (int i = 3; i <= n; i++) {
fn = f1 + f2;
f1 = f2;
f2 = fn;
}
return fn;
}
}
```
对于本题,我们需要计算斐波那契数列中 F2020 和 F520 的最大公约数。我们可以利用辗转相除法来求解。具体实现代码如下:
```java
public static int gcd(int a, int b) {
if (b == 0) {
return a;
} else {
return gcd(b, a % b);
}
}
```
综上,我们可以得到完整的解题代码如下:
```java
public class Fibonacci {
public static void main(String[] args) {
int f1 = fibonacciRecursive(2020);
int f2 = fibonacciRecursive(520);
int gcd = gcd(f1, f2);
System.out.println("递归方式计算斐波那契数列F2020和F520的最大公约数为:" + gcd);
f1 = fibonacciIterative(2020);
f2 = fibonacciIterative(520);
gcd = gcd(f1, f2);
System.out.println("迭代方式计算斐波那契数列F2020和F520的最大公约数为:" + gcd);
}
public static int fibonacciRecursive(int n) {
if (n == 1 || n == 2) {
return 1;
} else {
return fibonacciRecursive(n - 1) + fibonacciRecursive(n - 2);
}
}
public static int fibonacciIterative(int n) {
if (n == 1 || n == 2) {
return 1;
} else {
int f1 = 1;
int f2 = 1;
int fn = 0;
for (int i = 3; i <= n; i++) {
fn = f1 + f2;
f1 = f2;
f2 = fn;
}
return fn;
}
}
public static int gcd(int a, int b) {
if (b == 0) {
return a;
} else {
return gcd(b, a % b);
}
}
}
```
对于递归方式和迭代方式的比较,递归方式代码简洁易懂,但是由于存在大量的重复计算,时间复杂度较高,效率较低;迭代方式代码相对较长,但是由于没有重复计算,时间复杂度较低,效率较高。因此,在实际开发中,应该根据具体情况选择合适的方式来计算斐波那契数列。
阅读全文