如何使用C语言实现斐波那契数列,并优化算法以提高效率?请提供一个改进的时间复杂度示例代码。
时间: 2024-11-22 15:32:46 浏览: 34
在学习数据结构的过程中,斐波那契数列是一个经典的例子,用于展示递归和动态规划的区别。通过《严蔚敏《数据结构C语言习题详解及斐波那契算法》》这本书,你可以找到一个名为`fib`的函数,它使用动态规划的方法计算k阶斐波那契数列的第m项,并将时间复杂度优化至O(m^2),有效减少了重复计算。
参考资源链接:[严蔚敏《数据结构C语言习题详解及斐波那契算法》](https://wenku.csdn.net/doc/6401abbbcce7214c316e94e4?spm=1055.2569.3001.10343)
为了进一步提高效率,我们可以采用矩阵快速幂算法来计算斐波那契数列,将时间复杂度降低至O(log m)。以下是使用矩阵快速幂算法计算斐波那契数列的C语言代码示例:
```c
#include <stdio.h>
typedef struct {
long long x, y;
} Matrix;
Matrix matrix_multiply(Matrix a, Matrix b) {
Matrix result;
result.x = a.x * b.x + a.y * b.z;
result.y = a.x * b.y + a.y * b.w;
return result;
}
Matrix matrix_power(Matrix base, int exponent) {
Matrix result = {1, 0};
while (exponent > 0) {
if (exponent % 2 == 1) {
result = matrix_multiply(result, base);
}
base = matrix_multiply(base, base);
exponent /= 2;
}
return result;
}
long long fib(int m) {
if (m == 0) return 0;
if (m == 1) return 1;
Matrix fib_matrix = {{1, 1}, {1, 0}};
Matrix result = matrix_power(fib_matrix, m - 1);
return result.x;
}
int main() {
int m;
printf(
参考资源链接:[严蔚敏《数据结构C语言习题详解及斐波那契算法》](https://wenku.csdn.net/doc/6401abbbcce7214c316e94e4?spm=1055.2569.3001.10343)
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