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如何修复代码以使C#中的斐波那契搜索算法正常工作

要修复C#中的斐波那契搜索算法,首先需要理解斐波那契搜索算法的原理和实现方式。斐波那契搜索算法是一种用于在有序数组中查找特定元素的算法,它利用斐波那契数列的特性来确定搜索范围。

下面是修复代码的步骤:

  1. 确保输入的数组是有序的。如果数组无序,可以使用排序算法(如快速排序或归并排序)对数组进行排序。
  2. 创建一个辅助函数来生成斐波那契数列。斐波那契数列是一个递增的数列,每个数都是前两个数的和。可以使用迭代或递归的方式生成斐波那契数列。
  3. 在主函数中,定义要查找的目标元素和数组的起始和结束索引。起始索引初始化为0,结束索引初始化为数组长度减1。
  4. 使用斐波那契数列生成的数列来确定搜索范围。找到最小的斐波那契数列元素(大于等于数组长度)作为搜索范围的大小。
  5. 在搜索范围内使用二分查找算法来查找目标元素。将数组分为左右两个子数组,分别对左右子数组进行比较,确定目标元素在哪个子数组中,然后递归地在该子数组中进行查找。
  6. 如果找到目标元素,返回其索引;如果未找到,返回-1表示未找到。

修复后的代码示例:

代码语言:txt
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using System;

class Program
{
    static int FibonacciSearch(int[] arr, int target)
    {
        int n = arr.Length;
        int fib2 = 0; // 第二个斐波那契数
        int fib1 = 1; // 第一个斐波那契数
        int fib = fib1 + fib2; // 当前斐波那契数

        while (fib < n)
        {
            fib2 = fib1;
            fib1 = fib;
            fib = fib1 + fib2;
        }

        int offset = -1; // 偏移量

        while (fib > 1)
        {
            int i = Math.Min(offset + fib2, n - 1);

            if (arr[i] < target)
            {
                fib = fib1;
                fib1 = fib2;
                fib2 = fib - fib1;
                offset = i;
            }
            else if (arr[i] > target)
            {
                fib = fib2;
                fib1 = fib1 - fib2;
                fib2 = fib - fib1;
            }
            else
            {
                return i; // 目标元素的索引
            }
        }

        if (fib1 == 1 && arr[offset + 1] == target)
        {
            return offset + 1; // 目标元素的索引
        }

        return -1; // 未找到目标元素
    }

    static void Main()
    {
        int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 };
        int target = 9;

        int index = FibonacciSearch(arr, target);

        if (index != -1)
        {
            Console.WriteLine("目标元素 {0} 的索引为 {1}", target, index);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("未找到目标元素 {0}", target);
        }
    }
}

这段修复后的代码实现了斐波那契搜索算法,可以在有序数组中查找目标元素。在示例中,数组为 { 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 },目标元素为 9。运行代码后,会输出目标元素 9 的索引为 4

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