在蓝桥杯Python基础练习中,如何编写一个高效的斐波那契数列求和算法?请结合《蓝桥杯Python基础练习答案与解析:17题详解》给出答案。
时间: 2024-11-01 08:09:42 浏览: 29
斐波那契数列的求和是蓝桥杯Python基础练习中经常出现的问题,它不仅考察对算法的理解,还涉及到编程的优化能力。编写高效的斐波那契数列求和算法,关键在于避免重复计算和使用递归带来的性能损耗。在《蓝桥杯Python基础练习答案与解析:17题详解》中,提供了多种解决方案,其中包括使用迭代而不是递归的方法来提高效率。
参考资源链接:[蓝桥杯Python基础练习答案与解析:17题详解](https://wenku.csdn.net/doc/15f0a9dua9?spm=1055.2569.3001.10343)
首先,我们可以创建一个函数来迭代计算斐波那契数列的第n项,然后利用这个函数来求和。这种方法的时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(1),是一种非常高效的实现方式。示例代码如下:
```python
def fib(n):
a, b = 0, 1
for _ in range(n):
a, b = b, a + b
return a
sum_n = 0
n = int(input(
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使用python语言,并且利用比内公式编写一个用于计算斐波那契数列前n项之和的代码
在Python中,我们可以使用循环和比内公式(也称为矩阵快速幂算法)来计算斐波那契数列的前n项之和。比内公式允许我们直接计算第n项的值而无需递归,从而提高效率。以下是使用这种方法的代码:
```python
def matrix_multiply(a, b):
# 定义矩阵乘法函数
result = [[0, 0], [0, 0]]
for i in range(2):
for j in range(2):
for k in range(2):
result[i][j] += a[i][k] * b[k][j]
return result
def fibonacci(n, memo={}):
# 使用比内公式,如果n已计算过,则从缓存中获取
if n <= 0:
return 0
elif n == 1:
return 1
else:
if n not in memo:
memo[n] = matrix_multiply(fibonacci(n - 1), [[1, 1], [1, 0]])[0][0]
return memo[n]
def fibonacci_sum(n):
# 计算斐波那契数列的前n项之和
sum_fib = 0
for i in range(1, n+1):
sum_fib += fibonacci(i)
return sum_fib
# 调用函数并输入需要的项数n
n = int(input("请输入项数n: "))
print(f"斐波那契数列前{n}项之和为: {fibonacci_sum(n)}")
```
在这个代码中,`matrix_multiply`函数实现了矩阵乘法,`fibonacci`函数则是使用了比内公式来计算斐波那契数列的第n项,`fibonacci_sum`函数则累加求和。
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