线性递归数列算法题

桃扇骨 2023-08-17 15:16 111阅读 0赞

# 1 线性递归数列 #

若数列(序列)\\(a\_n\\) 满足\\(a\_n\\)可由\\(a\_n\\)前k项线性生成，则称\\(a\_n\\)是线性递归数列，即有:  
\\\[ a\_n = b\_1a\_\{n-1\} + b\_2a\_\{n-2\} + ... + b\_ka\_\{n-k\} \\\]

其中\\(b\_i\\)是常数

*  使用矩阵乘法 + 快速幂原理可以在O(logN)时间内得到答案
 *  使用数列通项公式可以在O(1)时间内得到答案

# 2 Python代码 #

**以斐波那契数列数列为例说明**

import numpy as np
    import datetime
    
    A = [[1,1], [1, 0]]
    a1 = [[1],[1]]
    
    mat_a1 = np.asarray(a1)
    
    
    for n in range(3, 39+1):
        # 矩阵乘法 + 快速幂
        t1_s = datetime.datetime.now()
        mat_R = np.asarray([[1,0], [0,1]])
        mat_A = np.asarray(A)
    
        r = n - 2
        while r > 0 :
            if r & 1 == 1:
                mat_R = mat_R.dot(mat_A)
            mat_A = mat_A.dot(mat_A)
            r >>= 1
    
        F_n = mat_R.dot(mat_a1)[0][0]
        t1_e = datetime.datetime.now()
        print("F_%d = %d\t cost time(1E-6s):%d" % (n, F_n, (t1_e - t1_s).microseconds))

![1180694-20190918225439624-363649170.jpg][]  
图1 代码运行展示

转载于:https://www.cnblogs.com/Kalafinaian/p/11546178.html

[1180694-20190918225439624-363649170.jpg]: /images/20230810/e7745e4d53e944f487d9cd6ebeb9598d.png

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