用递归的方法计算第一百个斐波那契数列,C++实现,大数加法解决数组溢出,不用gmp库
时间: 2024-09-14 14:11:41 浏览: 45
计算斐波那契数列的第100个数,由于数值可能非常巨大,普通的整型变量无法存储这么大的数值。在C++中,我们可以使用递归方法来计算,但是需要自己实现大数加法来避免数组溢出的问题。下面是一个简单的实现方案:
首先,定义一个足够大的数组来存储大数的每一位,然后实现一个大数加法的函数。由于斐波那契数列的增长速度非常快,所以即使数组很大,也可能很快就会溢出。为了避免这种情况,我们可以使用字符数组来存储大数的每一位数字。
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
using namespace std;
// 函数原型声明
void fibo(int n, char* result);
void bigAdd(char a[], const char b[], char result[]);
int main() {
char result[1000]; // 假设结果不会超过1000位
fibo(100, result);
cout << "The 100th Fibonacci number is: " << result << endl;
return 0;
}
// 递归计算斐波那契数列的第n项,并将结果存于result中
void fibo(int n, char* result) {
if (n == 1) {
result[0] = '1';
result[1] = '\0'; // 结尾是字符串结束符
return;
} else if (n == 2) {
result[0] = '1';
result[1] = '1';
result[2] = '\0';
return;
}
// 计算前两项
fibo(n - 1, result);
char prev[1000] = {0}; // 存储前一项的字符串表示
strcpy(prev, result);
fibo(n - 2, result);
// 大数加法
bigAdd(result, prev, result);
}
// 大数加法函数,实现两个大数的加法,并将结果存于result中
void bigAdd(char a[], const char b[], char result[]) {
int len1 = strlen(a);
int len2 = strlen(b);
int maxLen = max(len1, len2);
int carry = 0; // 进位
// 从低位到高位逐位相加
for (int i = 0; i < maxLen || carry; ++i) {
int digitSum = carry;
if (i < len1) digitSum += a[len1 - 1 - i] - '0';
if (i < len2) digitSum += b[len2 - 1 - i] - '0';
result[maxLen - 1 - i] = (digitSum % 10) + '0'; // 当前位的结果
carry = digitSum / 10; // 计算进位
}
// 处理最高位的进位
if (carry) {
result[maxLen - 1 - maxLen] = carry + '0';
} else {
result[maxLen - 1 - maxLen] = '\0'; // 无进位时,结束字符串
}
reverse(result); // 反转字符串以得到正确的顺序
}
```
上述代码中,`fibo`函数通过递归计算斐波那契数列的第n项,并使用大数加法函数`bigAdd`来避免数组溢出的问题。由于递归的效率并不高,并且内存消耗较大,实际上对于计算第100个斐波那契数并不适合使用递归方法,但为了回答问题,这里提供了一个递归实现的示例。
阅读全文