JavaScript 實現:輸出斐波那契數列
問渠那得清如許,為有源頭活水來。
想要保持自己的技術活力,最有效的手段就是通過不斷地輸入來提供足夠的養分。我們也不必刻意追求高深的或者新鮮的知識點,通過對一個基礎問題的全方位多維度解析,同樣也會收穫不小。
題目
有這麼一道題目需要我們來解答:
- 試輸出斐波那契數列的前10項,即 1、1、2、3、5、8、13、21、34、55。
分析
有些人看到題目中出現了“斐波那契數列”這個概念後,可能腦袋就蒙圈了,其實大可不必!
對於這道題,可以不用理會這個陌生概念,我們只需要關心後面它給出的數字規律即可。
我們可以看到,規律總結起來就一句話:從第三位開始,後面每項的值等於前兩項之和,用式子表示的話就是:an
根據題目要求,其實就是要我們做兩件事:
- 生成每一項的值。
- 列印輸出所有值。
基礎解法
解題思路:
- 建立一個數組存放數列各項的值。
- for 迴圈生成數列各項並存入陣列(為了計算後面各項的值),列印生成的項。
程式碼實現如下:
/** * @description 建立一個生成數列陣列的方法 * @param {number} n 表示要生成多少項(即陣列長度,不是陣列下標) */ function createFibArr(n) { // 宣告一個存放資料的陣列 let fibArr = []; // 從第三項(下標為2)開始,每一項都等於前兩項之和 for (let index = 0; index < n; index++) { index < 2 ? fibArr.push(1) : fibArr.push(fibArr[index - 1] + fibArr[index - 2]); console.log(fibArr[index]); } } // 呼叫方法 createFibArr(10);
分析:
這應該是最基本的解題方法,很容易就實現了。
但如果這是面試題的話,這樣的答案只能說是中規中矩,沒有出彩的地方,最重要的是體現不出我們與眾不同的氣質啊,所以,我們應該用點其他的手段來提升下自己的逼格!
初級遞迴
解題思路:
- 通過遞迴的手段計算出各位置對應的值(這裡有個前提是:第一項和第二項是確定值,否則,遞迴就不好用了)。
- 列印結果。
程式碼實現如下:
/** * @description 計算出第 n 項的值 * @param {number} n 表示每一項的下標值 * @returns {number} 下標為 n 的位置的值 */ function calFibValue(n) { console.count("執行次數:") return n < 2 ? 1 : (calFibValue(n - 1) + calFibValue(n - 2)); } /** * @description 列印計算結果 * @param {number} n 代表要列印多少項 */ function printRes(n) { for (let index = 0; index < n; index++) { console.log(calFibValue(index)); } } // 呼叫列印方法 printRes(10); // 執行次數:: 276
分析:
遞迴的使用確實提升了程式碼的逼格,但是又引來了另外一個問題:效能問題。
每一項的值都是從第一項開始計算累加 出來的,比如計算第四項的值,其過程如下:
- 返回第一項的值:1 。
- 返回第二項的值: 1 。
- 計算第三項的值為 1 + 1 = 2 。
- 計算第四項的值為 2 + 1 = 3 。
在計算第五項值的時候,還要經過上面這個過程來獲取第四項的值,進行了大量的重複運算。
為了驚豔面試官,我們還需要再做優化!
遞迴優化
解題思路:
-
導致重複計算的是遞迴那部分的邏輯,所以優化點在遞迴這裡。
-
既然存在重複運算,那就意味著其實後面的運算完全可以使用前面已經計算出來的值,所以我們需要引入快取來儲存每次的計算結果。
程式碼實現:
/**
* @description 計算出第 n 項的值
* @param {number} n 表示每一項的下標值
* @returns {number} 下標為 n 的位置的值
*/
// 存放每次計算結果的 Map 結構
// 這裡也可以用陣列,但是在語義方面沒有 Map 或物件直接
let fibValueMap = new Map();
function calFibValue(n) {
console.count("執行次數:");
// 如果快取中已存在對應的值,則直接返回
if (fibValueMap.has(n)) {
return fibValueMap.get(n);
}
const value = n < 2 ? 1 : (calFibValue(n - 1) + calFibValue(n - 2));
// 在計算出每一項的之後,需要及時存入 Map
fibValueMap.set(n, value);
return value;
}
/**
* @description 列印計算結果
* @param {number} n 代表要列印多少項
*/
function printRes(n) {
for (let index = 0; index < n; index++) {
console.log(calFibValue(index));
}
}
// 呼叫列印方法
printRes(10);
// 執行次數:: 26
分析:
根據打印出來的 count 來看,優化後的遞迴次數是優化前的 1/10 左右,這個結果就很驚喜了。
這次面試官應該可以滿意了吧。
總結
萬變不離其宗,只要將解題思路理清了,程式碼實現只是一個結果而已。在平常的工作學習中,我們要有意識地培養自己的發散性思維,從多角度去看待問題,你可能會發現不一樣的風景哦!希望能夠對大家有所啟發哦!
在面試中,為了突顯自己的獨特氣質或者人家面試題目就有具體要求的,我們使用一些看起來高大上的思路,這無可厚非。
但是呢,在平常的工作中,我還是更建議大家:在效能相近的情況下,能使用基礎方法解決的一般不要用“高檔”方法,因為基礎方法出錯的概率小很多。就比如今天這道題,其實基礎解法的效能是最好的。
少寫 BUG,我們才能有更多的時間來摸魚,不是嗎?
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- 本文完,感謝閱讀!
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