斐波那契数列

草,作者写的这么好,不给个三连赞?

斐波那契数列定义:
f i = 1 ( i ∈ [ 1 , 2 ] ) f_i=1(i\in[1,2]) fi=1(i[1,2])
f i = f i − 1 + f i − 2 ( i > 2 ) f_i=f_{i-1}+f_{i-2}(i>2) fi=fi1+fi2(i>2)
递推式明显,求 f n f_n fn的话 O ( n ) O(n) O(n)就珂以搞出来。
你觉得很快了?
斐波那契数列_第1张图片
还可以优化。
前置知识:
矩阵快速幂
对于每一个 f i f_i fi,只需要知道 f i − 1 和 f i − 2 f_{i-1}和f_{i-2} fi1fi2既珂。
定义列向量
D = [ f i f i − 1 ] D= \left[ \begin{matrix} f_i\\f_{i-1} \end{matrix} \right] D=[fifi1]
于是我们只要求出
[ f n f n − 1 ] \left[ \begin{matrix} f_n\\ f_{n-1}\\ \end{matrix} \right] [fnfn1]
的矩阵,然后访问 ( 1 , 1 ) (1,1) (1,1)就珂以了。
考虑如何从前一个矩阵转移到下一个矩阵?
f i = f i − 1 × 1 + f i − 2 × 1 f_i=f_{i-1}\times1+f_{i-2}\times1 fi=fi1×1+fi2×1
f i − 1 = f i − 1 × 1 + f i − 2 × 0 f_{i-1}=f_{i-1}\times1+f_{i-2}\times0 fi1=fi1×1+fi2×0
于是得到:
[ f i − 1 f i − 2 ] × [ 1 1 1 0 ] = [ f i f i − 1 ] \left[ \begin{matrix} f_{i-1}\\ f_{i-2}\\ \end{matrix} \right] \times \left[ \begin{matrix} 1&1\\ 1&0 \end{matrix} \right]= \left[ \begin{matrix} f_i\\ f_{i-1} \end{matrix} \right] [fi1fi2]×[1110]=[fifi1]
然后展开,合并,得到:
[ f n f n − 1 ] × [ 1 1 1 0 ] n − 2 = [ f 2 f 1 ] \left[ \begin{matrix} f_{n}\\ f_{n-1}\\ \end{matrix} \right] \times \left[ \begin{matrix} 1&1\\ 1&0\\ \end{matrix} \right]^{n-2}= \left[ \begin{matrix} f_2\\ f_1 \end{matrix} \right] [fnfn1]×[1110]n2=[f2f1]
初始化套进去,快速幂完事。
终结。
水的好爽

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