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斐波那切數列演算法

發布時間:2022-05-08 21:52:57

❶ 小於一百的斐波那契數的演算法

即斐波那契數列,「斐波那契數列」的發明者,是義大利數學家列昂納多·斐波那契(Leonardo Fibonacci,生於公元1170年,卒於1240年。籍貫大概是比薩)。他被人稱作「比薩的列昂納多」。1202年,他撰寫了《珠算原理》(Liber Abaci)一書。他是第一個研究了印度和阿拉伯數學理論的歐洲人。他的父親被比薩的一家商業團體聘任為外交領事,派駐地點相當於今日的阿爾及利亞地區,列昂納多因此得以在一個阿拉伯老師的指導下研究數學。他還曾在埃及、敘利亞、希臘、西西里和普羅旺斯研究數學。
斐波那契數列指的是這樣一個數列:1,1,2,3,5,8,13,21……
這個數列從第三項開始,每一項都等於前兩項之和。它的通項公式為:(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}【√5表示根號5】
很有趣的是:這樣一個完全是自然數的數列,通項公式居然是用無理數來表達的。

【該數列有很多奇妙的屬性】
比如:隨著數列項數的增加,前一項與後一項之比越逼近黃金分割0.6180339887……
還有一項性質,從第二項開始,每個奇數項的平方都比前後兩項之積多1,每個偶數項的平方都比前後兩項之積少1。
如果你看到有這樣一個題目:某人把一個8*8的方格切成四塊,拼成一個5*13的長方形,故作驚訝地問你:為什麼64=65?其實就是利用了斐波那契數列的這個性質:5、8、13正是數列中相鄰的三項,事實上前後兩塊的面積確實差1,只不過後面那個圖中有一條細長的狹縫,一般人不容易注意到。
如果任意挑兩個數為起始,比如5、-2.4,然後兩項兩項地相加下去,形成5、-2.4、2.6、0.2、2.8、3、5.8、8.8、14.6……等,你將發現隨著數列的發展,前後兩項之比也越來越逼近黃金分割,且某一項的平方與前後兩項之積的差值也交替相差某個值。
斐波那契數列的第n項同時也代表了集合{1,2,...,n}中所有不包含相鄰正整數的子集個數。

【斐波那契數列別名】
斐波那契數列又因數學家列昂納多·斐波那契以兔子繁殖為例子而引入,故又稱為「兔子數列」。
斐波那契數列
一般而言,兔子在出生兩個月後,就有繁殖能力,一對兔子每個月能生出一對小兔子來。如果所有兔都不死,那麼一年以後可以繁殖多少對兔子?
我們不妨拿新出生的一對小兔子分析一下:
第一個月小兔子沒有繁殖能力,所以還是一對;
兩個月後,生下一對小兔民數共有兩對;
三個月以後,老兔子又生下一對,因為小兔子還沒有繁殖能力,所以一共是三對;
------
依次類推可以列出下表:
經過月數:0123456789101112
兔子對數:1123581321345589144233
表中數字1,1,2,3,5,8---構成了一個數列。這個數列有關十分明顯的特點,那是:前面相鄰兩項之和,構成了後一項。
這個數列是義大利中世紀數學家斐波那契在<算盤全書>中提出的,這個級數的通項公式,除了具有a(n+2)=an+a(n+1)/的性質外,還可以證明通項公式為:an=1/√[(1+√5/2) n-(1-√5/2) n](n=1,2,3.....)

【斐波那挈數列通項公式的推導】

斐波那契數列:1,1,2,3,5,8,13,21……
如果設F(n)為該數列的第n項(n∈N+)。那麼這句話可以寫成如下形式:
F(1)=F(2)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2) (n≥3)
顯然這是一個線性遞推數列。

通項公式的推導方法一:利用特徵方程
線性遞推數列的特徵方程為:
X^2=X+1
解得
X1=(1+√5)/2, X2=(1-√5)/2.
則F(n)=C1*X1^n + C2*X2^n
∵F(1)=F(2)=1
∴C1*X1 + C2*X2
C1*X1^2 + C2*X2^2
解得C1=1/√5,C2=-1/√5
∴F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}【√5表示根號5】
通項公式的推導方法二:普通方法
設常數r,s
使得F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]
則r+s=1, -rs=1
n≥3時,有
F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]
F(n-1)-r*F(n-2)=s*[F(n-2)-r*F(n-3)]
F(n-2)-r*F(n-3)=s*[F(n-3)-r*F(n-4)]
……
F(3)-r*F(2)=s*[F(2)-r*F(1)]
將以上n-2個式子相乘,得:
F(n)-r*F(n-1)=[s^(n-2)]*[F(2)-r*F(1)]
∵s=1-r,F(1)=F(2)=1
上式可化簡得:
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)
那麼:
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*F(n-2)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) + r^3*F(n-3)
……
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)*F(1)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)
(這是一個以s^(n-1)為首項、以r^(n-1)為末項、r/s為公差的等比數列的各項的和)
=[s^(n-1)-r^(n-1)*r/s]/(1-r/s)
=(s^n - r^n)/(s-r)
r+s=1, -rs=1的一解為 s=(1+√5)/2, r=(1-√5)/2
則F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}

❷ 計算斐波拉契數列的的程序,看不懂遞歸;請大神詳細講解一下

指的是這樣一個數列:0、1、1、2、3、5、8、13、21、……在數學上,斐波納契數列以如下被以遞歸的方法定義:F0=0,F1=1,Fn=F(n-1)+F(n-2)(n>=2,n∈N*),用文字來說,就是斐波那契數列列由
0

1
開始,之後的斐波那契數列系數就由之前的兩數相加。
return
(
fib(g-1)
+
fib(g-2)
);---這句話的意思
就是不停的遞歸相加

❸ 什麼是斐波那契數列

斐波那契數列數列從第3項開始,每一項都等於前兩項之和。

例子:數列 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233,377,610,987,1597,2584,4181,6765,10946,17711,28657,46368........

應用:

生活斐波那契

斐波那契數列中的斐波那契數會經常出現在我們的眼前——比如松果、鳳梨、樹葉的排列、某些花朵的花瓣數(典型的有向日葵花瓣),蜂巢,蜻蜓翅膀,超越數e(可以推出更多),黃金矩形、黃金分割、等角螺線,十二平均律等。

斐波那契數與植物花瓣3………………………

百合和蝴蝶花5……………………

藍花耬斗菜、金鳳花、飛燕草、毛茛花8………………………

翠雀花13………………………

金盞和玫瑰21……………………

紫宛34、55、89……………雛菊

斐波那契數還可以在植物的葉、枝、莖等排列中發現。例如,在樹木的枝幹上選一片葉子,記其為數0,然後依序點數葉子(假定沒有折損),直到到達與那些葉子正對的位置,則其間的葉子數多半是斐波那契數。葉子從一個位置到達下一個正對的位置稱為一個循回。

葉子在一個循回中旋轉的圈數也是斐波那契數。在一個循回中葉子數與葉子旋轉圈數的比稱為葉序(源自希臘詞,意即葉子的排列)比。多數的葉序比呈現為斐波那契數的比。

黃金分割

隨著數列項數的增加,前一項與後一項之比越來越逼近黃金分割的數值0.6180339887..…

(3)斐波那切數列演算法擴展閱讀:

性質:

平方與前後項

從第二項開始,每個奇數項的平方都比前後兩項之積少1,每個偶數項的平方都比前後兩項之積多1。

如:第二項1的平方比它的前一項1和它的後一項2的積2少1,第三項2的平方比它的前一項1和它的後一項3的積3多1。

(註:奇數項和偶數項是指項數的奇偶,而並不是指數列的數字本身的奇偶,比如從數列第二項1開始數,第4項5是奇數,但它是偶數項,如果認為5是奇數項,那就誤解題意,怎麼都說不通)

證明經計算可得:[f(n)]^2-f(n-1)f(n+1)=(-1)^(n-1)

發明者:

斐波那契數列的發明者,是義大利數學家列昂納多·斐波那契(Leonardo Fibonacci),生於公元1170年,卒於1250年,籍貫是比薩。他被人稱作「比薩的列昂納多」。1202年,他撰寫了《算盤全書》(Liber Abacci)一書。

他是第一個研究了印度和阿拉伯數學理論的歐洲人。他的父親被比薩的一家商業團體聘任為外交領事,派駐地點相當於今日的阿爾及利亞地區,列昂納多因此得以在一個阿拉伯老師的指導下研究數學。他還曾在埃及、敘利亞、希臘、西西里和普羅旺斯等地研究數學。

❹ 斐波那契數列演算法

Private Function f(ByVal n As Integer) As Double'斐波那契的n項的值
Dim r As Double
If n = 0 Then
r = 0
End If
If n = 1 Then
r = 1
End If
If n > 1 Then
r = f(n - 1) + f(n - 2)
End If
f = r
End Function

❺ 斐波那契數列怎麼計算

遞歸法:

F(1)=0,F(2)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n≥3,n∈N)


公式法:

❻ 數據結構里的Fibonacci數列演算法

1,1,2,3,5,8,....

int fibonacci(int n) //參數n為數列的第n項。
{
if(n<=2) //此處要包括第二項,也是遞歸出口。
return 1;
return fibonacci(n-1)+fibonacci(n-2);//遞歸式。
}

❼ 斐波那契數列的演算法

斐波那契數列指的是這樣一個數列:1,1,2,3,5,8,13,21……

這個數列從第三項開始,每一項都等於前兩項之和。

它的通項公式為:(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}【√5表示根號5】

❽ 斐波那契數列怎麼算

它的通項公式是 Fn=1/根號5{[(1+根號5)/2]的n次方-[(1-根號5)/2]的n次方}(n屬於正整數)
並不是所有的數列都可以求。
但是Fibanocci數列是可以求通項公式的。
a(n+2)=a(n+1)+an
如果能做到:
a(n+2)-ka(n+1)=q(a(n+1)-kan)就好辦了。
這應該沒問題的,待定系數求k,q
斐波那契數列指的是這樣一個數列:1,1,2,3,5,8,13,21,34……
這個數列從第三項開始,每一項都等於前兩項之和。它的通項公式為:(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}
通項是兩個等比數通項之差.
求和公式就是兩個等比數列求和公式之差

❾ 斐波那契數列遞歸演算法

var count=0;
var fib=function(n){
console.log("第"+(++count)+"次調用fib");
if(n==0){
return 0;
}
else if(n==1||n==2){
return 1;
}else if(n>2){
return fib(n-1)+fib(n-2);
}
}
fib(6);

❿ 求解:斐波那契數列通項公式及其計算過程

斐波那挈數列通項公式的推導】

斐波那契數列:1,1,2,3,5,8,13,21……
如果設F(n)為該數列的第n項(n∈N+)。那麼這句話可以寫成如下形式:
F(1)=F(2)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2) (n≥3)
顯然這是一個線性遞推數列。

通項公式的推導方法一:利用特徵方程
線性遞推數列的特徵方程為:
X^2=X+1
解得
X1=(1+√5)/2, X2=(1-√5)/2.
則F(n)=C1*X1^n + C2*X2^n
∵F(1)=F(2)=1
∴C1*X1 + C2*X2
C1*X1^2 + C2*X2^2
解得C1=1/√5,C2=-1/√5
∴F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}【√5表示根號5】
通項公式的推導方法二:普通方法
設常數r,s
使得F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]
則r+s=1, -rs=1
n≥3時,有
F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]
F(n-1)-r*F(n-2)=s*[F(n-2)-r*F(n-3)]
F(n-2)-r*F(n-3)=s*[F(n-3)-r*F(n-4)]
……
F(3)-r*F(2)=s*[F(2)-r*F(1)]
將以上n-2個式子相乘,得:
F(n)-r*F(n-1)=[s^(n-2)]*[F(2)-r*F(1)]
∵s=1-r,F(1)=F(2)=1
上式可化簡得:
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)
那麼:
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*F(n-2)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) + r^3*F(n-3)
……
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)*F(1)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)
(這是一個以s^(n-1)為首項、以r^(n-1)為末項、r/s為公差的等比數列的各項的和)
=[s^(n-1)-r^(n-1)*r/s]/(1-r/s)
=(s^n - r^n)/(s-r)
r+s=1, -rs=1的一解為 s=(1+√5)/2, r=(1-√5)/2
則F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}

【C語言程序】
main()
{
long fib[40] = {1,1};
int i;
for(i=2;i<40;i++)
{
fib[i ] = fib[i-1]+fib[i-2];
}
for(i=0;i<40;i++)
{
printf("F%d==%d\n", i, fib);
}
return 0;
}

【Pascal語言程序】
var
fib: array[0..40]of longint;
i: integer;
begin
fib[0] := 1;
fib[1] := 1;
for i:=2 to 39 do
fib[i ] := fib[i-1] + fib[i-2];
for i:=0 to 39 do
write('F', i, '=', fib[i ]);
end.
【數列與矩陣】
對於斐波那契數列1,1,2,3,5,8,13…….有如下定義
F(n)=f(n-1)+f(n-2)
F(1)=1
F(2)=1
對於以下矩陣乘法
F(n+1) = 1 1 * F(n)
F(n) 1 0 F(n-1)
它的運算就是
F(n+1)=F(n)+F(n-1)
F(n)=F(n)
可見該矩陣的乘法完全符合斐波那契數列的定義
設1 為B,1 1為C
1 1 0
可以用迭代得到:
斐波那契數列的某一項F(n)=(BC^(n-2))1
這就是斐波那契數列的矩陣乘法定義.
另矩陣乘法的一個運演算法則A�0�1^n(n為偶數)=A^(n/2)* A^(n/2).
因此可以用遞歸的方法求得答案.
時間效率:O(logn),比模擬法O(n)遠遠高效。
代碼(PASCAL)
{變數matrix是二階方陣, matrix是矩陣的英文}
program fibonacci;
type
matrix=array[1..2,1..2] of qword;
var
c,cc:matrix;
n:integer;
function multiply(x,y:matrix):matrix;
var
temp:matrix;
begin
temp[1,1]:=x[1,1]*y[1,1]+x[1,2]*y[2,1];
temp[1,2]:=x[1,1]*y[1,2]+x[1,2]*y[2,2];
temp[2,1]:=x[2,1]*y[1,1]+x[2,2]*y[2,1];
temp[2,2]:=x[2,1]*y[1,2]+x[2,2]*y[2,2];
exit(temp);
end;
function getcc(n:integer):matrix;
var
temp:matrix;
t:integer;
begin
if n=1 then exit(c);
t:=n div 2;
temp:=getcc(t);
temp:=multiply(temp,temp);
if odd(n) then exit(multiply(temp,c))
else exit(temp);
end;
procere init;
begin
readln(n);
c[1,1]:=1;
c[1,2]:=1;
c[2,1]:=1;
c[2,2]:=0;
if n=1 then
begin
writeln(1);
halt;
end;
if n=2 then
begin
writeln(1);
halt;
end;
cc:=getcc(n-2);
end;
procere work;
begin
writeln(cc[1,1]+cc[1,2]);
end;
begin
init;
work;
end.
【數列值的另一種求法】
F(n) = [ (( sqrt ( 5 ) + 1 ) / 2) ^ n ]
其中[ x ]表示取距離 x 最近的整數。

【數列的前若干項】
1 1
2 2
3 3
4 5
5 8
6 13
7 21
8 34
9 55
10 89
11 144
12 233
13 377
14 610
15 987
16 1597
17 2584
18 4181
19 6765
20 10946 給分~

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