資料結構之斐波那契數列java實現

駱駝老哥發表於2020-12-06

(1)具體程式碼實現

import java.util.Scanner;

public class Fbnq {
    static Scanner sc = new Scanner(System.in);// 定義全域性console輸入介面

    public static void main(String[] args) {// 主函式
        // TODO Auto-generated method stub
        while (true) {// 提供持續的計算能力
            int xs = input();
            System.out.println("要求的項位值:" + countnn(xs));
        }
    }

    public static int input() {// 遞迴處理輸入錯誤
        int i = 0;
        System.out.print("請輸入要求的項位:");
        // 處理非自然數及特殊字元輸入
        try {
            i = sc.nextInt();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("您的輸入非法,請重新輸入!");
            sc = new Scanner(System.in);
            return input();
        }
        //處理自然數輸入
        if (i < 1) {// 自然數從0開始,項位數從1開始
            System.out.println("項位數為從1開始的自然數,您的輸入非法,請重新輸入!");
            return input();
        } else if (i >= 1 && i < 48) {
            return i - 1;
        } else {
            System.out.println("因java語言中對整型資料的特性(最大整數可表達為2147483647),最多可計算第47項,您的輸入已經越界,請重新輸入!");
            sc = new Scanner(System.in);
            return input();
        }
    }

    public static int countnn(int n) {// 遞迴計算數列項
        if (n == 0) {// 遞迴出口1
            return 0;
        } else if (n == 1) {// 遞迴出口2
            return 1;
        } else {
            return countnn(n - 2) + countnn(n - 1);
        }
    }
}

(2)相關知識擴充套件

  • 斐波那契數列:斐波那契數列(Fibonacci sequence),又稱黃金分割數列、因數學家萊昂納多·斐波那契(Leonardoda Fibonacci)以兔子繁殖為例子而引入,故又稱為“兔子數列”,指的是這樣一個數列:0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、……在數學上,斐波那契數列以如下被以遞推的方法定義:F(0)=0,F(1)=1, F(n)=F(n - 1)+F(n - 2)(≥ 2,∈ N*)。
  • 自然數:自然數概念指用以計量事物的件數或表示事物件數的數 。 即用數碼0,1,2,3,4,……所表示的數 。自然數由0開始 , 一個接一個,組成一個無窮集體。而自然數只是不小於0的整數(也就是0和正整數),所以自然數有無數個,通常用n表示。
  • java資料型別:
    在Java中一共有8種基本資料型別,其中有4種整型,2種浮點型別,1種用於表示Unicode編碼的字元單元的字元型別和1種用於表示真值的boolean型別。一個位元組等於8個bit,java是跟平臺無關的。
    ①整型:
    其中byte、short、int、long都是表示整數的,只不過他們的取值範圍不一樣 byte的取值範圍為-128~127,佔用1個位元組(-2的7次方到2的7次方-1) ;short的取值範圍為-32768~32767,佔用2個位元組(-2的15次方到2的15次方-1); int的取值範圍為(-2147483648~2147483647),佔用4個位元組(-2的31次方到2的31次方-1); long的取值範圍為(-9223372036854774808~9223372036854774807),佔用8個位元組(-2的63次方到2的63次方-1)。可以看到byte和short的取值範圍比較小,而long的取值範圍太大,佔用的空間多,基本上int可以滿足我們的日常的計算了,而且int也是使用的最多的整型型別了。 
    在通常情況下,如果JAVA中出現了一個整數數字比如35,那麼這個數字就是int型的,如果我們希望它是byte型的,可以在資料後加上大寫的 B:35B,表示它是byte型的。
    同樣的35S表示short型,35L表示long型的,表示int我們可以什麼都不用加,但是如果要表示long型的,就一定要在資料後面加“L”。 
    ②浮點型:
    float和double是表示浮點型的資料型別,他們之間的區別在於他們的精確度不同 float 3.402823e+38 ~ 1.401298e-45(e+38表示是乘以10的38次方,同樣,e-45表示乘以10的負45次方)佔用4個位元組 
    double 1.797693e+308~ 4.9000000e-324 佔用8個位元組 
    double型比float型儲存範圍更大,精度更高,所以通常的浮點型的資料在不宣告的情況下都是double型的,如果要表示一個資料是float型的,可以在資料後面加上“F”。 
    浮點型的資料是不能完全精確的,所以有的時候在計算的時候可能會在小數點最後幾位出現浮動,這是正常的。 
    ③boolean型(布林型): 
    這個型別只有兩個值,true和false(真和非真) 
    boolean t = true; 
    boolean f = false;
    ④char型(文字型) :
    用於存放字元的資料型別,佔用2個位元組,採用unicode編碼,它的前128位元組編碼與ASCII相容 
    字元的儲存範圍在\u0000~\uFFFF,在定義字元型的資料時候要注意加' ',比如 '1'表示字元'1'而不是數值1, 
    char c = ' 1 '; 
    我們試著輸出c看看,System.out.println(c);結果就是1,而如果我們這樣輸出呢System.out.println(c+0); 
    結果卻變成了49。

⑤基本型別之間的轉換

將一種型別的值賦值給另一種型別是很常見的。在Java中,boolean 型別與其他7中型別的資料都不能進行轉換,這一點很明確。但對於其他7種資料型別,它們之間都可以進行轉換,只是可能會存在精度損失或其他一些變化。
轉換分為自動轉換和強制轉換:
自動轉換(隱式):無需任何操作。
強制轉換(顯式):需使用轉換操作符(type)。
將6種資料型別按下面順序排列一下:
double > float > long > int > short > byte
如果從小轉換到大,那麼可以直接轉換,而從大到小,或char 和其他6種資料型別轉換,則必須使用強制轉換。

(3)總結

遞迴概念:遞迴就是有去(遞去)有回(歸來)

三步走:

①主函式中引用輸入項處理以及具體的數列項處理;

②遞迴處理輸入項異常:大範圍(輸入特殊字元)、小範圍(確定界限區間)

③遞迴處理數列項計算:終止條件設立、數列公式替換(F替換為函式名)

 

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