費波那契計算機
透過精確整數運算,即時計算任意費波那契數或產生費波那契數列。
費波那契數列計算機
選擇計算單一位置,或產生前幾項。
關於費波那契計算機
費波那契數列是一組依序排列的整數,從第三項起,每一項都等於前兩項的和。依照現代常用慣例,數列從 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 開始,並無限延伸。位置 n 的值記為 F(n),其中 F(0) 等於 0,F(1) 等於 1。本計算機遵循從零開始的慣例,因此位置 10 的結果是 55。
只需要一個精確的項時,請選擇「第 N 個費波那契數」。計算機使用反覆迭代的遞迴關係,而非經過四捨五入的小數近似值,並透過 JavaScript 大整數保留每一位數字,即使位置遠超一般浮點數的表示範圍也不例外。若想觀察從 F(0) 開始的變化,請選擇「前 N 個數」。為方便閱讀,數列最多顯示 100 項,而單一位置模式可支援大得多的位置。
費波那契數廣泛出現在數學與電腦科學中,是遞迴關係、數學歸納法、動態規劃、演算法分析與生成函數的經典範例。相鄰正數項的比值也會趨近黃金比例,約為 1.6180339887。在任何有限位置,兩者都不會精確相等,但隨著項數增加,近似程度會快速提高。此數列也與帕斯卡三角形、鋪磚問題、分支型態及許多計數論證有關。
本計算機刻意從零開始,因為這種索引方式自然符合遞迴關係,且廣泛用於程式設計。有些學校教材則把第一項與第二項都標為 1。這些教材描述的是相同的數值規律,只是位置標記有所位移,因此比較答案前務必確認慣例。例如,本工具顯示 F(6) 為 8,而從一開始編號的清單可能將 8 稱為第六個顯示的正數項。
手動驗算時,從 0 和 1 開始,反覆將最新的兩個值相加。求 F(7) 時,依序相加得到 1, 2, 3, 5, 8,最後是 13。這個簡單規則讓學生容易理解數列,而其深層性質仍可應用於數論、組合數學、金融模型與演算法設計。
費波那契計算範例
| 輸入 | 輸出 | 說明 |
|---|---|---|
| 位置 10 | F(10) = 55 | 從零開始的索引將 0 視為位置零。 |
| 位置 20 | F(20) = 6765 | 每一項都是前兩項的和。 |
| 前 8 項 | 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 | 產生的清單從 F(0) 開始。 |
如何使用費波那契計算機
- 選擇「第 N 個費波那契數」計算單項,或選擇「前 N 個數」產生數列。
- 在對應欄位輸入非負整數。
- 按下「計算」,產生精確的整數結果。
- 使用「重設」清除輸入,開始另一次計算。
費波那契計算機常見問題
費波那契數列從 0 還是 1 開始?
教科書中兩種慣例都會出現,但本計算機從 F(0) 等於 0、F(1) 等於 1 開始。即使其他資料將位置標記位移,數值仍屬於同一個數列。
費波那契數如何計算?
從初始值 0 和 1 開始,將前兩項相加即可得到下一項。重複這個遞迴關係,就能精確產生每個費波那契數。
它和黃金比例有什麼關係?
隨著位置增加,相鄰正費波那契數的比值會趨近黃金比例。任何有限位置都只是近似,而不是精確相等。
這個計算機能處理很大的費波那契位置嗎?
可以。單一位置最高支援 10,000,並採用精確大整數運算。答案可能包含數千位數字,因此需要較多顯示空間。
為什麼數列最多只能產生 100 項?
此限制可維持頁面反應速度,也讓以逗號分隔的輸出便於閱讀。若需要顯示範圍以外的精確項,請使用單一位置模式。