Дадено ни е a Числото на Фибоначи . Първите няколко числа на Фибоначи са 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 .....
Трябва да намерим индекса на даденото число на Фибоначи, т.е. както числото на Фибоначи 8 е при индекс 6.
Примери:
Input : 13
Output : 7
Input : 34
Output : 9
Метод 1 (прост) : Един прост подход е да се намерят числата на Фибоначи до дадените числа на Фибоначи и да се преброи броят на извършените итерации.
компютърни мрежиC++
// A simple C++ program to find index of given // Fibonacci number. #include
// A simple Java program to find index of // given Fibonacci number. import java.io.*; class GFG { static int findIndex(int n) { // if Fibonacci number is less // than 2 its index will be // same as number if (n <= 1) return n; int a = 0 b = 1 c = 1; int res = 1; // iterate until generated fibonacci // number is less than given // fibonacci number while (c < n) { c = a + b; // res keeps track of number of // generated fibonacci number res++; a = b; b = c; } return res; } // Driver program to test above function public static void main (String[] args) { int result = findIndex(21); System.out.println( result); } } // This code is contributed by anuj_67.
# A simple Python 3 program to find # index of given Fibonacci number. def findIndex(n) : # if Fibonacci number is less than 2 # its index will be same as number if (n <= 1) : return n a = 0 b = 1 c = 1 res = 1 # iterate until generated fibonacci number # is less than given fibonacci number while (c < n) : c = a + b # res keeps track of number of # generated fibonacci number res = res + 1 a = b b = c return res # Driver program to test above function result = findIndex(21) print(result) # this code is contributed by Nikita Tiwari
// A simple C# program to // find index of given // Fibonacci number. using System; class GFG { static int findIndex(int n) { // if Fibonacci number // is less than 2 its // index will be same // as number if (n <= 1) return n; int a = 0 b = 1 c = 1; int res = 1; // iterate until generated // fibonacci number is less // than given fibonacci number while (c < n) { c = a + b; // res keeps track of // number of generated // fibonacci number res++; a = b; b = c; } return res; } // Driver Code public static void Main () { int result = findIndex(21); Console.WriteLine(result); } } // This code is contributed // by anuj_67.
<script> // A simple Javascript program to // find index of given // Fibonacci number. function findIndex(n) { // If Fibonacci number // is less than 2 its // index will be same // as number if (n <= 1) return n; let a = 0 b = 1 c = 1; let res = 1; // Iterate until generated // fibonacci number is less // than given fibonacci number while (c < n) { c = a + b; // res keeps track of // number of generated // fibonacci number res++; a = b; b = c; } return res; } // Driver code let result = findIndex(21); document.write(result); // This code is contributed by decode2207 </script>
// A simple PHP program to // find index of given // Fibonacci number. function findIndex($n) { // if Fibonacci number // is less than 2 // its index will be // same as number if ($n <= 1) return $n; $a = 0; $b = 1; $c = 1; $res = 1; // iterate until generated // fibonacci number // is less than given // fibonacci number while ($c < $n) { $c = $a + $b; // res keeps track of // number of generated // fibonacci number $res++; $a = $b; $b = $c; } return $res; } // Driver Code $result = findIndex(21); echo($result); // This code is contributed by Ajit. ?> Изход
8
Метод 2 (базиран на формула)
Но тук трябваше да генерираме всички числа на Фибоначи до дадено число на Фибоначи. Но има бързо решение на този проблем. Да видим как! Обърнете внимание, че изчисляването на дневника на число е операция O(1) на повечето платформи.
Числото на Фибоначи се описва като
Е n = 1 / sqrt(5) (pow(an) - pow(bn)), където
a = 1/2 (1 + sqrt(5)) и b = 1/2 (1 - sqrt(5))
При пренебрегване на pow(b n), което е много малко поради голямата стойност на n, която получаваме
n = кръг { 2.078087 * log(Fn) + 1.672276 }
където кръгла означава закръглено до най-близкото цяло число.
По-долу е изпълнението на горната идея.
статична javaC++
// C++ program to find index of given Fibonacci // number #include
// A simple Java program to find index of given // Fibonacci number public class Fibonacci { static int findIndex(int n) { float fibo = 2.078087F * (float) Math.log(n) + 1.672276F; // returning rounded off value of index return Math.round(fibo); } public static void main(String[] args) { int result = findIndex(55); System.out.println(result); } }
# Python 3 program to find index of given Fibonacci # number import math def findIndex(n) : fibo = 2.078087 * math.log(n) + 1.672276 # returning rounded off value of index return round(fibo) # Driver program to test above function n = 21 print(findIndex(n)) # This code is contributed by Nikita Tiwari.
// A simple C# program to find // index of given Fibonacci number using System; class Fibonacci { static int findIndex(int n) { float fibo = 2.078087F * (float) Math.Log(n) + 1.672276F; // returning rounded off value of index return (int)(Math.Round(fibo)); } // Driver code public static void Main() { int result = findIndex(55); Console.Write(result); } } // This code is contributed by nitin mittal
<script> // A simple Javascript program to find // index of given Fibonacci number function findIndex(n) { var fibo = 2.078087 * parseFloat(Math.log(n)) + 1.672276; // Returning rounded off value of index return Math.round(fibo); } // Driver code var result = findIndex(55); document.write(result); // This code is contributed by Ankita saini </script>
// PHP program to find index // of given Fibonacci Number function findIndex($n) { $fibo = 2.078087 * log($n) + 1.672276; // returning rounded off // value of index return round($fibo); } // Driver code $n = 55; echo(findIndex($n)); // This code is contributed by Ajit. ?> Изход
10
Времева сложност : O(1)
Помощно пространство : O(1)
Подход:
можем да решим този проблем, като използваме формулата за n-то число на Фибоначи, което е:
F(n) = (pow((1+sqrt(5))/2 n) - pow((1-sqrt(5))/2 n)) / sqrt(5)
Можем да извлечем индекса на дадено число на Фибоначи, използвайки тази формула. Можем да обикаляме стойностите на n и да изчисляваме съответното число на Фибоначи, използвайки горната формула, докато намерим число на Фибоначи, което е по-голямо или равно на даденото число. В този момент можем да върнем индекса на числото на Фибоначи, който съответства на даденото число.
По-долу е изпълнението на горния подход:
C++#include
//Java code for the above approach import java.util.*; public class FibonacciIndex { public static int findIndex(int n) { double phi = (1 + Math.sqrt(5)) / 2; int index = (int) Math.round(Math.log(n * Math.sqrt(5) + 0.5) / Math.log(phi)); int fib = (int) Math.round((Math.pow(phi index) - Math.pow(1 - phi index)) / Math.sqrt(5)); if (fib == n) return index; else return -1; // n is not a Fibonacci number } public static void main(String[] args) { int n = 34; int index = findIndex(n); System.out.println('The index of ' + n + ' is ' + index); } }
import math def find_index(n): phi = (1 + math.sqrt(5)) / 2 index = round(math.log(n * math.sqrt(5) + 0.5) / math.log(phi)) fib = round((math.pow(phi index) - math.pow(1 - phi index)) / math.sqrt(5)) if fib == n: return index else: return -1 # n is not a Fibonacci number def main(): n = 34 index = find_index(n) print(f'The index of {n} is {index}') if __name__ == '__main__': main()
using System; class Program { // Function to find the index of a number in the Fibonacci sequence static int FindIndex(int n) { double phi = (1 + Math.Sqrt(5)) / 2; // Golden ratio // Calculate the index using the formula for Fibonacci numbers int index = (int)Math.Round(Math.Log(n * Math.Sqrt(5) + 0.5) / Math.Log(phi)); // Calculate the Fibonacci number at the found index int fib = (int)Math.Round((Math.Pow(phi index) - Math.Pow(1 - phi index)) / Math.Sqrt(5)); // Check if the calculated Fibonacci number is equal to n if (fib == n) return index; else return -1; // n is not a Fibonacci number } static void Main() { int n = 34; int index = FindIndex(n); Console.WriteLine('The index of ' + n + ' is ' + index); } }
// Function to find the index of a number in the Fibonacci sequence function findIndex(n) { const phi = (1 + Math.sqrt(5)) / 2; const index = Math.round(Math.log(n * Math.sqrt(5) + 0.5) / Math.log(phi)); const fib = Math.round((Math.pow(phi index) - Math.pow(1 - phi index)) / Math.sqrt(5)); if (fib === n) { return index; } else { return -1; // n is not a Fibonacci number } } // Main function to test the findIndex function function main() { const n = 34; const index = findIndex(n); console.log('The index of ' + n + ' is ' + index); } main();
Изход
The index of 34 is 9
Времева сложност: O(1), тъй като включва само няколко аритметични операции.
Космическа сложност: O(1), тъй като използва само постоянно количество памет за съхраняване на променливите.
Тази статия е предоставена от Адитя Кумар .
формат на java низСъздаване на тест