LeetCode | 0509. Fibonacci Number斐波那契數【Python】

LeetCode 0509. Fibonacci Number斐波那契數【Easy】【Python】【動態規劃】

Problem

LeetCode

The Fibonacci numbers, commonly denoted F(n) form a sequence, called the Fibonacci sequence, such that each number is the sum of the two preceding ones, starting from 0 and 1. That is,

F(0) = 0,   F(1) = 1
F(N) = F(N - 1) + F(N - 2), for N > 1.

Given N, calculate F(N).

Example 1:

Input: 2
Output: 1
Explanation: F(2) = F(1) + F(0) = 1 + 0 = 1.

Example 2:

Input: 3
Output: 2
Explanation: F(3) = F(2) + F(1) = 1 + 1 = 2.

Example 3:

Input: 4
Output: 3
Explanation: F(4) = F(3) + F(2) = 2 + 1 = 3.

Note:

0 ≤ N ≤ 30.

問題

力扣

斐波那契數，通常用 F(n) 表示，形成的序列稱爲斐波那契數列。該數列由 0 和 1 開始，後面的每一項數字都是前面兩項數字的和。也就是：

F(0) = 0,   F(1) = 1
F(N) = F(N - 1) + F(N - 2), 其中 N > 1.

給定 N，計算 F(N)。

示例 1：

輸入：2
輸出：1
解釋：F(2) = F(1) + F(0) = 1 + 0 = 1.

示例 2：

輸入：3
輸出：2
解釋：F(3) = F(2) + F(1) = 1 + 1 = 2.

示例 3：

輸入：4
輸出：3
解釋：F(4) = F(3) + F(2) = 2 + 1 = 3.

提示：

• 0 ≤ N ≤ 30

思路

解法一：遞歸

fib(n) = fib(n - 1) + fib(n - 2)
注意，fib(n)會越界，所以最好是：
fib(n) % 1000000007 = (fib(n - 1) % 1000000007 + fib(n - 2) % 1000000007) % 1000000007
但是因爲 Python 中整形數字的大小限制取決計算機的內存（可理解爲無限大），因此可不考慮大數越界問題。

Python3代碼

class Solution:
    def fib(self, n: int) -> int:
        # solution one: 遞歸
        if n == 0:
            return 0
        if n == 1:
            return 1
        return (self.fib(n - 1) + self.fib(n - 2)) % 1000000007

解法二：動態規劃

時間複雜度: O(n)
空間複雜度: O(1)

Python3代碼

class Solution:
    def fib(self, n: int) -> int:
        # solution two: 動態規劃
        dp_0, dp_1 = 0, 1
        for _ in range(n):
            dp_0, dp_1 = dp_1, dp_0 + dp_1
        return dp_0 % 1000000007

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