c语言斐波那契数列第1亿位的算法代码
时间: 2023-10-18 15:24:53 浏览: 87
基于C语言实现斐波拉契数列
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由于斐波那契数列的增长速度非常快,计算第1亿位的斐波那契数是非常耗时的,需要用到高精度计算。以下是一个使用C语言实现高精度计算的斐波那契数列第1亿位的算法代码:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAX_LEN 1000000 // 最大位数
typedef struct BigNum {
int len;
int num[MAX_LEN];
} BigNum;
BigNum* createBigNum(int len) {
BigNum* bn = (BigNum*)malloc(sizeof(BigNum));
memset(bn->num, 0, sizeof(bn->num));
bn->len = len;
return bn;
}
void printBigNum(BigNum* bn) {
int i;
for (i = bn->len - 1; i >= 0; i--) {
printf("%d", bn->num[i]);
}
}
BigNum* addBigNum(BigNum* a, BigNum* b) {
BigNum* c = createBigNum(a->len > b->len ? a->len + 1 : b->len + 1);
int i;
for (i = 0; i < c->len; i++) {
c->num[i] += a->num[i] + b->num[i];
if (c->num[i] >= 10) {
c->num[i] -= 10;
c->num[i+1]++;
}
}
while (c->len > 1 && c->num[c->len-1] == 0) {
c->len--;
}
return c;
}
BigNum* fib(int n) {
BigNum* a = createBigNum(1);
BigNum* b = createBigNum(1);
BigNum* c;
a->num[0] = 0;
b->num[0] = 1;
int i;
for (i = 2; i <= n; i++) {
c = addBigNum(a, b);
a = b;
b = c;
}
return b;
}
int main() {
BigNum* bn = fib(100000000);
printBigNum(bn);
return 0;
}
```
这个算法使用了高精度计算来计算斐波那契数列第1亿位,因此需要使用额外的数据结构(BigNum)来进行高精度计算。在算法中,我们首先创建一个BigNum结构体来存储高精度数字,然后实现了三个基本的高精度计算函数:createBigNum、printBigNum和addBigNum。createBigNum用于创建一个新的BigNum结构体,printBigNum用于将BigNum结构体中的数字打印出来,addBigNum用于实现高精度加法。
接着,我们使用fib函数来计算第1亿位的斐波那契数,其中使用了两个BigNum结构体a和b来存储前两个斐波那契数,然后使用循环结构依次计算每一个斐波那契数,直到计算到第1亿位为止。
最后,在主函数中调用fib函数来计算第1亿位的斐波那契数,并使用printBigNum将结果打印出来。由于计算量非常大,运行时间会非常长。
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