斐波那契数列(Fibonacci sequence),又称黄金分割数列,是由意大利数学家莱昂纳多·斐波那契(Leonardo Fibonacci)以兔子繁殖为例子引入,因此也被称为“兔子数列”。是一个在数学和自然界中广泛出现的数列。这个数列的特点是,除了第一个和第二个数外,任何一个数都是前两个数的和。数列通常以1开始(有时候也会从0开始),如下所示:
1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, ······
斐波那契数列的定义如下:
F(n) = F(n-1) + F(n-2),对于 n>=2,其中 F(n) 表示数列的第 n 项。
特点和应用
1. 数学特性
- 斐波那契数列中任意两个相邻数的比值趋近于黄金比例(约1.618033988749895)。
- 斐波那契数列的第 n 项和第 n+1 项的比值,当 n 趋向于无穷大时,这个比值趋近于黄金比例。
2. 黄金比例
黄金比例(Golden Ratio),通常用希腊字母φ(Phi)表示,是一个无理数,约等于1.618。它在艺术、建筑和自然界中广泛存在,被认为是美学上的理想比例。
3. 自然界中的出现
斐波那契数列在自然界中频繁出现,例如在植物的叶序和花的排列中,以及在动物的繁殖模式中。
4. 计算机科学中的应用
在计算机科学中,斐波那契数列用于算法设计,如斐波那契堆(Fibonacci heap)是一种高效的数据结构,用于图算法和优先队列。
5. 金融市场分析
在金融市场分析中,斐波那契回撤和扩展水平被用来预测价格的潜在转折点。
6. 组合数学
斐波那契数列与组合数学中的卡特兰数(Catalan numbers)有关,卡特兰数在组合数学中有着广泛的应用。
斐波那契数列因其独特的性质和广泛的应用而闻名,它不仅是数学上的一个有趣现象,也是自然界和人类文化中的一个重要模式。
python实现
def fibonacci_sequence(n):if n==1 or n==2:return 1else:return fibonacci_sequence(n-1) + fibonacci_sequence(n-2)fibonacci_sequence(5)
-->5fibonacci_sequence(7)
-->13