使用遞迴來計算第 n 個費式數列的值的執行時間通常比使用迴圈來得多,主要原因在於遞迴的計算過程中存在大量的重複計算,導致時間複雜度較高。
重複計算問題: 遞迴函式 fibonacci_recursive(n) 在計算過程中,會多次計算相同的子問題。例如,當你計算 fibonacci_recursive(n) 時,會呼叫 fibonacci_recursive(n-1) 和 fibonacci_recursive(n-2),而 fibonacci_recursive(n-1) 又會進一步呼叫 fibonacci_recursive(n-2) 和 fibonacci_recursive(n-3),導致相同的值會被重複計算許多次。
指數時間複雜度: 因為重複的計算,遞迴方法的時間複雜度是 O(2^n),這意味著每次增加 n,需要的計算次數會指數增長。因此,當 n 變大時,計算時間會急劇增加。
迴圈方法更有效率: 迴圈方法的時間複雜度是 O(n),因為它只需從 0 計算到 n,每次計算僅需存取和更新兩個變數的值。因此,相較於遞迴方法,迴圈方法更高效,並且避免了重複計算的問題。
總結來說,遞迴版本的費氏數列在計算中會造成大量的重複計算,導致指數級的時間複雜度,而迴圈版本只需線性計算,因此在效率上遠高於遞迴版本。