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解答思路:
要求使用C/C++实现O(logn)求解Fibonacci数列,我们可以采用矩阵快速幂的方法来实现。该方法通过构造一个矩阵,利用矩阵乘法的性质,在O(logn)时间内求得Fibonacci数列的第n项。具体思路是利用矩阵快速幂算法,通过不断平方和乘相应的向量,最终得到Fibonacci数列的第n项。
最优回答:
以下是使用C++实现O(logn)求解Fibonacci数列的代码示例:
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
// 快速幂算法求解Fibonacci数列的第n项
long long fib(int n) {
if (n <= 1) return n;
vector<long long> result = {1, 1}; // 初始化结果向量,表示Fibonacci数列的第1项和第2项
int exponent = n - 1; // 指数减一,因为矩阵乘法得到的是第n-1项的结果,需要额外计算第n项的值
while (exponent > 0) {
if (exponent % 2 == 1) { // 如果指数是奇数,直接乘以当前结果的向量得到第n项的值
result *= fibMatrix(); // fibMatrix()为构造的矩阵乘法函数,返回矩阵乘法结果,即下一个Fibonacci数列的值乘以当前结果的向量
}
fibMatrix() *= fibMatrix(); // 不断平方矩阵,加速计算过程
exponent /= 2; // 指数减半,继续迭代计算直到指数为零
}
return result[0]; // 返回Fibonacci数列的第n项的值
}
// 返回构造的矩阵乘法结果(此处省略具体实现细节)
vector<vector<long long>> fibMatrix() { /* 实现细节省略 */ }
本文链接:请展示你的编程能力,使用C/C++实现一个算法,该算法能够在O(logn)时间复杂度内计算Fibon
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