两个连续斐波那契数的乘积 - 代码超时

Question

我正在尝试解决 Java 中 Codewars 上连续 Fib 数的乘积。示例测试运行很好，但是当我单击“尝试”时，它超时了。

我可能犯了什么错误？

您可以在这里找到任务详情：https://www.codewars.com/kata/product-of-consecutive-fib-numbers

public class ProdFib { 
public static long[] productFib(long prod) {

int a = 0;
int ta, ta2= 0;
int a2 = 1;

while (a * a2 <= prod){
    ta = a;
    ta2 = a2;
    a2 = a + a2;
    a = ta2;

    if(a * a2 == prod){
    long[] re = new long[]{a,a2,1};
    return re;
    }
    if(a * a2 > prod){
    long[] re = new long[]{a,a2,0};
    return re;
    }
}
return null;
   }
 }

Answer 1

试试这个

public class ProdFib {
public static long[] productFib(long prod) {
    int i = 0;
    int f1 = 0;
    int f2 = 0;
    while ((f(i) * f(i + 1) != prod && f(i) * f(i + 1) < prod)) {
        i += 1;
        f1 = f(i);
        f2 = f(i + 1);
    }
    if (f1 * f2 == prod)
        return new long[] { f1, f2, 1 };
    else
        return new long[] { f1, f2, 0 };
}

public static int f(int i) {
    if (i == 0) {
        return 0;
    }
    if (i == 1) {
        return 1;
    }
    return f(i - 2) + f(i - 1);
}

public static void main(String[] args) {
    long[] r = productFib(1000);
    System.out.println(r[0] + " " + r[1] + " " + r[2]);
}

}

Answer 2

您的问题是您将变量定义为 int 而不是 long。

如果您尝试运行您的程序与 prod 44361286907595736L 它将进入无限循环。这样做的原因是，当你将两个 int 相乘时，结果也是一个 int。该产品是将 165580141 和 267914296 相乘的结果。这些是合法的整数，但是当您将它们相乘时，该数字对于 int - 整数溢出来说太大了。所以你得到一个比 44361286907595736L 低得多的数字。而且你的循环不会停止。

如果您将变量定义为 long，则不会发生这种情况。这是您的程序的可读性稍强的版本。

public static long[] productFib(long prod) {

    long prev = 0;
    long curr = 1;
    long multiplied = prev * curr;

    while (multiplied < prod) {
        long temp = curr;
        curr += prev;
        prev = temp;
        multiplied = prev * curr;
    }

    return new long[] { prev, curr, multiplied == prod ? 1 : 0 };

}

Answer 3

问题定义：输入：product - 想要的产品输出：包含 3 个元素的数组： {F1, F2, 结果}

其中F1是第一个斐波那契数， F2 是第二个斐波那契数列，如果 F1 * F2 = 产品，结果等于 1，否则：结果 = 0

使用以下公式可以更有效地解决此问题： 1. 获取第 n 个斐波那契数的直接公式。 2. 获取给定斐波那契数的索引的直接公式。

你可以在下面link得到相关的公式和解释：https://en.wikipedia.org/wiki/Fibonacci_number

思路是获取斐波那契数的索引：sqrt(product)

然后我们可以得到下一个和上一个斐波那契数并将它们的产品与给定的产品进行比较

这是相关的 Java 代码：

private static double phi = (1 + Math.sqrt(5)) / 2;

public static void main(String[] args) { 
  System.out.println(Arrays.toString(fibProd(800))); // [34, 55, 0]
  System.out.println(Arrays.toString(fibProd(714))); // [21, 34, 1]
  System.out.println(Arrays.toString(fibProd(15))); // [3, 5, 1]
  System.out.println(Arrays.toString(fibProd(40))); // [5, 8, 1]
  System.out.println(Arrays.toString(fibProd(2))); // [1, 2, 1]
  System.out.println(Arrays.toString(fibProd(3))); // [2, 3, 0]
}

private static long[] fibProd(long product) {
    long currentIndex = getFibIndex(Math.round(Math.sqrt(product)));
    long currentElement = getFibElement(currentIndex);
    long previousElement = getFibElement(currentIndex - 1);
    long nextElement = getFibElement(currentIndex + 1);

    int c1 = Long.compare(previousElement * currentElement, product);

    if(c1 == 0) {
        return new long[] {previousElement, currentElement, 1};
    }

    int c2 = Long.compare(currentElement * nextElement, product);

    if(c2 == 0) {
        return new long[] {currentElement, nextElement, 1};
    }

    if (c1 < c2) {
        return new long[] {currentElement, nextElement, 0};
    } else {
        return new long[] {previousElement, currentElement, 0};
    }
}

private static long getFibIndex(long item) 
{ 
    double m = item * Math.sqrt(5) + 0.5;
    return Math.round(Math.log(m) / Math.log(phi));
}

private static long getFibElement(long index) {
    return Math.round(Math.pow(phi, index)  / Math.sqrt(5)); 
}

两个连续斐波那契数的乘积 - 代码超时

Product of two consecutive Fibonacci numbers - code times out

java

timeout

fibonacci