Java Fibonacci 示例
2022-05-02 10:09 jetwill 阅读(86) 评论(0) 编辑 收藏 举报斐波那契数列: 第一、第二个数之后的每个数字都是前两个数之和
Java 8 流
1.1 在Java 8中，我们可以使用Stream.iterate生成斐波那契数列，如下所示：
import java.util.stream.Stream;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Stream.iterate(new int[] { 0, 1 }, t -> new int[] { t[1], t[0] + t[1] })
.limit(10)
.forEach(x -> System.out.println("{" + x[0] + "," + x[1] + "}"));
}
}
输出：
{0,1}
{1,1}
{1,2}
{2,3}
{3,5}
{5,8}
{8,13}
{13,21}
{21,34}
{34,55}
观察以上的输出，第一列值是我们想要的。
1.2 最终版本。
import java.util.stream.Stream;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Stream.iterate(new int[] { 0, 1 }, t -> new int[] { t[1], t[0] + t[1] })
.limit(10).map(t -> t[0]).forEach(x -> System.out.println(x));
}
}
输出：
0
1
1
2
3
5
8
13
21
34
1.3将所有斐波那契数相加
int sum = Stream.iterate(new int[]{0, 1}, t -> new int[]{t[1], t[0] + t[1]})
.limit(10)
.map(t -> t[0])
.mapToInt(Integer::intValue)
.sum();
System.out.println("Total : " + sum);
输出：
Total : 88
1.4以逗号分隔。
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String collect = Stream.iterate(new int[]{0, 1}, t -> new int[]{t[1], t[0] + t[1]})
.limit(10)
.map(t -> t[0])
.map(String::valueOf) // convert to string
.collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println("Result : " + collect);
}
}
输出：
Result : 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34
1.5创建斐波那契数列的功能。
package com.test;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
import static java.util.stream.Collectors.toList;
public class Fibonacci {
public static List<Integer> getFibonacci(int series) {
return Stream
.iterate(new int[] { 0, 1 },
t -> new int[] { t[1], t[0] + t[1] }).limit(series)
.map(n -> n[0]).collect(toList());
}
public static void main(String[] args) {
List<Integer> fibonacci = getFibonacci(10);
fibonacci.forEach(x -> System.out.println(x));
}
}
输出：
0
1
1
2
3
5
8
13
21
34
1.6 int和long类型不足以存储较大的斐波那契数。 以下是BigInteger示例，用于查找前十万斐波纳契数。
package com.test;
import java.math.BigInteger;
import java.util.stream.Stream;
public class Fibonacci {
public static BigInteger getFibonacci(int series) {
return Stream
.iterate(new BigInteger[] { BigInteger.ZERO, BigInteger.ONE },
t -> new BigInteger[] { t[1], t[0].add(t[1]) })
.limit(series).map(n -> n[0])
.reduce((a, b) -> b).orElse(BigInteger.ZERO);
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Fibonacci.getFibonacci(10_000));
// System.out.println(Fibonacci.getFibonacci(3));
}
}
输出
2079360823713349807211264898864283682508703609401590311968... //2090 digits!!!, too long to display here
2.递归循环
2.1 Java递归循环示例创建斐波那契数列。 仅适合演示，此递归循环很慢。
package com.test;
public class Fibonacci {
public static int fib(int n) {
if (n == 1) return 0;
if (n == 2) return 1;
return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}
public static void main(String[] args) {
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
System.out.println(fib(i));
}
}
}
输出
0
1
1
2
3
5
8
13
21
34
2.2工作原理
fib(n) = fib(n - 1) + fib(n - 2);
...
fib(5) = fib(4) + fib(3);
fib(4) = fib(3) + fib(2);
fib(3) = fib(2) + fib(1);
fib(2) = 1
fib(1) = 0
3.普通循环
3.1 Java普通循环查找斐波那契数，简单易行。
package com.test;
import java.math.BigInteger;
public class Fibonacci {
public static int fib(int n) {
if (n == 1) return 0;
if (n == 2) return 1;
int pre = 1, prepre = 0, result = 0;
for (int i = 3; i <= n; i++) {
result = pre + prepre;
prepre = pre;
pre = result;
}
return result;
}
public static BigInteger fib2(int n) {
if (n == 1) return BigInteger.ZERO;
if (n == 2) return BigInteger.ONE;
BigInteger prepre = BigInteger.ZERO, pre = BigInteger.ONE, sum=BigInteger.ZERO;
for (int i = 3; i <= n; i++) {
sum = pre.add(prepre);
prepre = pre;
pre = sum;
}
return sum;
}
public static void main(String[] args) {
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
System.out.println(fib(i));
}
System.out.println("---");
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
System.out.println(fib2(i));
}
System.out.println("---");
System.out.println(fib(100)); //overflow
System.out.println(fib2(100));
}
}
输出
0
1
1
2
3
5
8
13
21
34
---
0
1
1
2
3
5
8
13
21
34
---
-889489150
218922995834555169026
注意 请使用BigInteger存储斐波那契数字，以避免出现溢出问题。
