用于解决fibonacci的Java 8 Lambda表达式（非递归方式）

Question

我是Java 8中使用Lambda表达式功能的初学者.Lambda表达式在解决Prime数字检查，阶乘等程序方面非常有用。

然而，它们可以有效地用于解决像Fibonacci这样的问题，其中当前值取决于前两个值的总和。我已经很好地使用Lambda表达式有效地解决了素数检查问题。下面给出了相同的代码。

boolean checkPrime=n>1 && LongStream.range(2, (long) Math.sqrt(n)).parallel().noneMatch(e->(n)%e==0);

在noneMatch方法的上述代码中，我们使用范围中的当前值（e）进行评估。但对于Fibonacci问题，我们需要前两个值。

我们怎样才能实现？

Answer 1

最简单的解决方案是使用Pair s：

的流

Stream.iterate(new long[]{ 1, 1 }, p->new long[]{ p[1], p[0]+p[1] })
      .limit(92).forEach(p->System.out.println(p[0]));

由于缺少标准对类型，它使用双元素阵列。此外，我使用.limit(92)，因为我们无法使用long值评估更多元素。但很容易适应BigInteger：

Stream.iterate(new BigInteger[]{ BigInteger.ONE, BigInteger.ONE },
               p->new BigInteger[]{ p[1], p[0].add(p[1]) })
      .forEach(p->System.out.println(p[0]));

直到你没有足够的内存来表示下一个值时才会运行。

BTW，从流中获取第n个元素：

Stream.iterate(new long[]{1, 1}, p -> new long[]{p[1], p[0] + p[1]})
    .limit(91).skip(90).findFirst().get()[1];

Answer 2

获得第N个斐波那契元素（使用减少）：

Stream.iterate(new long[] {1, 1}, f -> new long[] {f[1], f[0] + f[1]})
    .limit(n)
    .reduce((a, b) -> b)
    .get()[0];

以下是发生的事情：

• Stream.iterate（） - 正在生成数字对，每个数字包含2个连续的斐波纳契元素。我们必须使用配对，因为我们 只能通过＆＃34;迭代＆＃34;而不是2或更多来访问最后一个元素 以前的元素，所以要生成一对新的，我们得到最后一对， 已经包含2个先前的斐波纳契元素，并产生 下一对。为了获得Kth斐波那契元素，我们只需要 从第K对得到左值。

• .limit（n） - 保留前N对，并排除其余部分。

• .reduce（（a，b） - ＆gt; b） - 从上一步的N对流中获取最后一对。

• .get（）[0] - 从对中提取斐波纳契元素（该对的左侧值）

Answer 3

  

解决斐波纳契（非递归方式）

您的方法不会发生这种情况

基于前两个数字的Fibonacci数的生成是基于前两个数字，即它是一个递归算法，即使你在没有递归但是在循环中实现它。

还有基于矩阵指数的其他方法，因此您可以计算第n个斐波那契数而不计算前面的n-1数，但对于您的问题（计算系列），这并不是＆＃39有意义。

那么，最后回答你的问题，即如何在前两个元素上使用Lambda表达式？：有一个元组列表，每个元组包含两个连续的数字，并迭代，每一步都添加一个新的元组。

Answer 4

如果你想要一个非递归的实现来找到第n个Fibonacci序列，你可以使用公式：

Un = ( (1+sqrt(5))^n - (1-sqrt(5))^n ) / (2^n * sqrt(5))

long fibonacci(int n) {
    return (long) ((Math.pow(1 + Math.sqrt(5), n) - Math.pow(1 - Math.sqrt(5), n)) /
        (Math.pow(2, n) * Math.sqrt(5)));
}

Answer 5

您可以在lambda表达式中使用变量来临时存储前一个元素，这是计算斐波纳契序列中下一个元素所必需的。

public class FibonacciGenerator {

        private long prev=0; 

        public void printSequence(int elements) {

            LongStream.iterate(1, n -> {n+=prev; prev=n-prev; return n;}).           
            limit(elements).forEach(System.out::println);
        }
    }

通常，方法和字段宁愿声明为静态，但我想表明实例字段也可以使用。

请注意，您不能使用局部变量（在方法中声明或传递给方法）代替字段，因为此类变量必须是最终变量才能在lambda中使用。为此，我们需要一个可变变量来在迭代过程中存储不同的值。

Answer 6

我知道这是一个老问题，但是我觉得值得提出更多使用Pair<>的方法，并且我提出了两种使用Stream API的方法。

//calculate Fibonacci at given place
public static long fibonacciAt(int place) {
    Pair<Integer, Integer> seed = new Pair<>(0, 1);
    //return Stream.iterate(seed, feed -> new Pair<>(feed.getValue(), feed.getValue() + feed.getKey())).limit(place).reduce((integerIntegerPair, integerIntegerPair2) -> integerIntegerPair2).orElse(seed).getValue();
    return Stream.iterate(seed, feed -> new Pair<>(feed.getValue(), feed.getValue() + feed.getKey())).limit(place).skip(place-1).findFirst().orElse(seed).getValue();
}

使用reduce的注释的return语句也可以正常工作。

后面的return语句是跳过对数直到place变量。（这是因为我们没有findLast()方法）。