Как определить является ли число числом фибоначчи

Как определить является ли число числом фибоначчи

Последовательность чисел Фибоначчи определяется формулой F_n = F_n-1 + F_n-2 . То есть, следующее число получается как сумма двух предыдущих.

Первые два числа равны 1 , затем 2(1+1) , затем 3(1+2) , 5(2+3) и так далее: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21. .

Числа Фибоначчи тесно связаны с золотым сечением и множеством природных явлений вокруг нас.

Напишите функцию fib(n) которая возвращает n-е число Фибоначчи.

function fib(n) < /* ваш код */ >alert(fib(3)); // 2 alert(fib(7)); // 13 alert(fib(77)); // 5527939700884757

P.S. Все запуски функций из примера выше должны работать быстро. Вызов fib(77) должен занимать не более доли секунды.

Сначала решим через рекурсию.

Числа Фибоначчи рекурсивны по определению:

function fib(n) < return n alert( fib(3) ); // 2 alert( fib(7) ); // 13 // fib(77); // вычисляется очень долго

При больших значениях n такое решение будет работать очень долго. Например, fib(77) может повесить браузер на некоторое время, съев все ресурсы процессора.

Это потому, что функция порождает обширное дерево вложенных вызовов. При этом ряд значений вычисляется много раз снова и снова.

Например, посмотрим на отрывок вычислений для fib(5) :

. fib(5) = fib(4) + fib(3) fib(4) = fib(3) + fib(2) . 

Здесь видно, что значение fib(3) нужно одновременно и для fib(5) и для fib(4) . В коде оно будет вычислено два раза, совершенно независимо.

Полное дерево рекурсии:

Можно заметить, что fib(3) вычисляется дважды, а fib(2) – трижды. Общее количество вычислений растёт намного быстрее, чем n , что делает его огромным даже для n=77 .

Можно это оптимизировать, запоминая уже вычисленные значения: если значение, скажем, fib(3) вычислено однажды, затем мы просто переиспользуем это значение для последующих вычислений.

Другим вариантом было бы отказаться от рекурсии и использовать совершенно другой алгоритм на основе цикла.

Вместо того, чтобы начинать с n и вычислять необходимые предыдущие значения, можно написать цикл, который начнёт с 1 и 2 , затем из них получит fib(3) как их сумму, затем fib(4) как сумму предыдущих значений, затем fib(5) и так далее, до финального результата. На каждом шаге нам нужно помнить только значения двух предыдущих чисел последовательности.

Вот детальные шаги нового алгоритма.

// a = fib(1), b = fib(2), эти значения по определению равны 1 let a = 1, b = 1; // получим c = fib(3) как их сумму let c = a + b; /* теперь у нас есть fib(1), fib(2), fib(3) a b c 1, 1, 2 */

Теперь мы хотим получить fib(4) = fib(2) + fib(3) .

Переставим переменные: a,b , присвоим значения fib(2),fib(3) , тогда c можно получить как их сумму:

a = b; // теперь a = fib(2) b = c; // теперь b = fib(3) c = a + b; // c = fib(4) /* имеем последовательность: a b c 1, 1, 2, 3 */

Следующий шаг даёт новое число последовательности:

a = b; // now a = fib(3) b = c; // now b = fib(4) c = a + b; // c = fib(5) /* последовательность теперь (на одно число больше): a b c 1, 1, 2, 3, 5 */

…И так далее, пока не получим искомое значение. Это намного быстрее рекурсии и не требует повторных вычислений.

function fib(n) < let a = 1; let b = 1; for (let i = 3; i return b; > alert( fib(3) ); // 2 alert( fib(7) ); // 13 alert( fib(77) ); // 5527939700884757

Цикл начинается с i=3 , потому что первое и второе значения последовательности заданы a=1 , b=1 .

Статьи

Статьи данного раздела охватывают проблемную область создания персонального сайта, рассказывают об инструментах разработки сайта, правилах и нормах создания правильных страниц, агоритмах поисковой оптимизации.

Программы и сервисы в Internet

Как настроить Apache, почему зависает Wingate, как бороться со спамом и блокировать мат, как запускать русификатор KEYRUS, как удалять вирусы из почтовых программ и закрывать расшаренные каталоги?

Программирование на php

Нетривиальные задачи, связанные с оптимизацией кода php-скриптов, алгоритмами работы с файлами. Наблюдение за скоростью работы скриптов.

Программирование (на Delphi и не только) и всё что с ним связано

Алгоритмы распознавания образов, выводу текста на экран с разбиением на слова, работа с turbo prolog, изменение процессов, выполняющихся в Windows.

Игровые статьи

Статьи на игровую тематику - программирование игр, обзоры игр различных жанров. Советы по прохождению, тактические секреты успешной игры. Файтинги, симуляторы, стратегии и логические игры.

Технические устройства

В разделе собраны описания технических устройств, которыми с большим удовольствием пользуюсь (или пользовался, да за давностью времен уже не пользуюсь), не зная проблем. Гарантийные сроки у части из них уже вышли, но аппаратура продолжает безупречно работать. Может быть, мне повезло, а может быть всё дело в правильном, аккуратном обращении. Чего и всем желаю. А устройства действительно хорошие!

Apache — это кросплатформаенное программное обеспечение, относящееся к классу http-серверов. Поддерживается множеством операционных систем: Windows, Linux, MacOS и т.д. Одним из ключевых факторов в вопросе использования данного web-сервера является гибкость настройки и надежность выполнения операций. Apache включает в себя множество дополнительных модулей, позволяющих работать с различными базами данных, контролировать аутентификацию пользователей и т.д.

• Опасность использования Windows 98 в локальной сети
  Для владельцев устаревшей морально и физически операционной системы Windows 98 посвящается статья о вреде использования этой операционной системы в локальной сети.
• Как вручную удалить вирусы из почтового клиента The Bat?
  Если на компьютере в почтовой программе "летучая мышка" завелись вирусы, то можно легко и безболезненно их оттуда убрать.
• Расшаренные ресурсы, потенциальные уязвимости
  Статья для системных администраторов и администраторов безопасности сети.
• Копирование файлов по локальной сети
  Описание работы программы, позволяющей копировать файлы из расшаренных каталогов с компьютеров в локальной сети, которые искусственно блокируются различными программными комплексами.

Автор, разработчик: Шаров Евгений (gcmsite@yandex.ru) (c) 2000-2020 GCM-Site - системное и веб-программирование Цитирование материалов сайта возможно только при наличии гиперссылки

Проверить, является ли число числом Фибоначи

В смысле не является ли введенное число одним из чисел этой последовательности 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89. ?

Один из вариантов решения.

#include using namespace std; int main() < double x; int i,y,z,b; bool q; cout > x; y = z = b = 1; q = 0; for (i = 1; i < x; i++) < z = y; y = b; b = z + y; if (b == x) < q = 1; >> if (q) else ; system ("pause"); return 0; > 

pivovarnik 24 октября 2013

n-ое число Фибоначи можно найти за формулой
F(n) = (a^n-b^n)/sqrt(5)
a^n — a в степени n
a = (1+sqrt(5))/2
b = (1-sqrt(5))/2
http://en.wikipedia.org/wiki/Fibonacci_number
Просто перебираешь числа, пока i-ое число Фибоначи не будет равно данному числу или не будет больше него
Чтобы избежать неточностей в связи с исчислением корня квадратного от пяти, можно использовать функцию округления

/*While24. Дано целое число N (> 1). Последовательность чисел Фибоначчи FK определяется следующим образом: F1 = 1, F2 = 1, FK = FK−2 + FK−1, K = 3, 4, . . Проверить, является ли число N числом Фибоначчи. Если является, то вывести TRUE, если нет — вывести FALSE.*/ #include using namespace std; int main() < setlocale(LC_ALL, "Rus"); unsigned n,f=0,f1=1,f2=1; cout 1)\n"; cin >> n; while(f cout.setf(ios_base::boolalpha); cout

Внимание! Это довольно старый топик, посты в него не попадут в новые, и их никто не увидит. Пишите пост, если хотите просто дополнить топик, а чтобы задать новый вопрос — начните новый.

Числа Фибоначчи

Числа Фибоначчи (строка Фибоначчи) — числовая последовательность, первые два числа которой являются 0 и 1, а каждое последующее за ними число является суммой двух предыдущих. Представляет собой частный пример линейной рекуррентной последовательности (рекурсии).

Освойте профессию «Data Scientist»

Эту последовательность впервые описал итальянский математик Леонардо Пизанский в его работе «Жизнь абака» в 1202 году. Закономерность, описываемая числами Фибоначчи, приобрела популярность в эпоху Возрождения и особенно Нового времени, где повлияла на самые разные стороны жизни — от фундаментальной и прикладной математики до искусства и архитектуры.

Науки о данных

Описание чисел Фибоначчи

Сам Леонардо Пизанский (Фибоначчи — его прозвище) предложил знаменитую последовательность в виде «задачи о кроликах», где описал кроличью популяцию со следующими условиями:

• В начале 1 месяца появляется первая пара кроликов (самец и самка).
• Со 2 месяца кролики начинают ежемесячно производить новую пару.
• Кролики бессмертны.

Задача состояла в том, чтобы рассчитать, сколько кроликов в популяции будет через год. Математически ее решение описывается формулой:

Fn = Fn–2 + Fn–1, где F0=0, F1=1, а n — больше или равно 2 и является целым числом.

Рассчитанная по этой формуле последовательность выглядит так:

0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, … .

Читайте также Востребованные IT-профессии 2023 года: на кого учиться онлайн

Сам Фибоначчи рассматривал эту последовательность просто как одно из математических упражнений среди прочих задач, указанных в его книге «Жизнь абака». Пример с кроликами был идеальной моделью, в которой кролики размножались строго каждый месяц, производили только двух крольчат разного пола и при этом сами не умирали. Однако некоторые современные исследователи называют ее первой в истории популяционной моделью.

Сама последовательность была известна еще с древних времен — в частности, она использовалась в древнеиндийском стихосложении, в том или ином виде ее знали древнегреческие и арабские математики. Заслуга именно Фибоначчи была в том, что он популяризировал ее в западноевропейской математике, а также ввел в европейскую науку позиционную систему счисления (известную народам Востока), которая имела краеугольное значение в последующем развитии математических наук.

Визуальным воплощением этой последовательности является золотая спираль. Она представляет собой дуги окружностей, вписанных в квадраты, размеры которых соотносятся друг с другом как числа в строке Фибоначчи. В основе этой фигуры лежит золотое сечение — идеальная пропорция, равная 0,61803. Золотая спираль стала одним из распространенных принципов математического пропорционирования, который широко используется в искусстве, архитектуре, начиная с эпохи Возрождения и по сегодняшний день.

Применение рядов Фибоначчи в информатике и программировании

Последовательность Фибоначчи — один из классических примеров рекурсии в математике. Рекурсией называется функция, определяющая свое значение через обращение к самой себе. Рекурсивные алгоритмы используются в программировании для упрощения вычислений. Умение обращаться с ними является одним из базовых навыков программиста. Поэтому расчет числа Фибоначчи (достаточно простой рекуррентной функции) часто является тестовым заданием, которое дается соискателю на вакансию программиста для проверки его навыков или применяется в обучении будущих кодеров.

Станьте дата-сайентистом и решайте амбициозные задачи с помощью нейросетей

Например, так выглядит рекурсивный поиск чисел Фибоначчи на языке Python:

def fibonacci(n):
if n in (1, 2):
return 1
return fibonacci(n — 1) + fibonacci(n — 2)
print (fibonacci(10))

Проблема рекурсивного нахождения чисел Фибоначчи в том, что после определенного предела процесс сильно замедляется. Причина — в самой природе рекурсии: основанная на ней программа постоянно обращается сама к себе. Если число n (номер искомого элемента ряда) большое, обычный компьютер просто не справится или процесс займет слишком много времени.

Поэтому для нахождения чисел Фибоначчи применяются и другие способы — например, обычный цикл (язык Python):

fib1 = fib2 = 1
n = input («Номер элемента ряда Фибоначчи: «)
n = int(n) — 2
while n > 0:
fib1, fib2 = fib2, fib1 + fib2
n -= 1
print («Значение этого элемента: «, fib2)

Последовательность Фибоначчи и генерация псевдослучайных чисел

Случайными называются числа, полученные в результате случайного события. Простейший пример — подбрасывание монетки или игральной кости. Такие числовые последовательности широко используются в современной науке, например для описания различных природных, социальных, экономических и других процессов с влиянием большого количества различных факторов, делающих результаты трудно- или непредсказуемыми.

Проблема в том, что получить настоящие случайные числа очень сложно. Классические примеры с монеткой, игральными костями и колодой карт дают лишь небольшие величины, чего недостаточно для современной науки и технологий. Теоретически случайные числа можно получить из космического излучения или радиации, из дробового шума в электрических цепях. Однако на практике использовать такие источники невыгодно по следующим причинам:

• Их установка и настройка требуют слишком много времени и труда.
• Генерация случайных чисел с их помощью происходит медленно.
• Воспроизвести ранее полученные результаты на данном уровне развития технологий невозможно.

Практическим решением проблемы получения случайных чисел стали псевдослучайные числа, то есть такие, которые обладают некоторыми их свойствами, но генерируются по заранее заданному алгоритму. Для их получения используются специальные вычислительные программы — генераторы псевдослучайных чисел. Особенность их работы заключается в том, что через определенный период времени генерируемые последовательности начинают повторяться. В некоторых областях информатики, таких как криптография (шифрование), это имеет критическое значение. Поэтому еще в 50-х годах XX века был предложен способ генерации псевдослучайных чисел на основе строки Фибоначчи (метод Фибоначчи с запаздыванием), который позволил повысить степень случайности в числовых последовательностях. Он успешно используется сегодня не только в криптографии, но и в имитационном моделировании различных естественных, социальных, экономических процессов, например:

• В кристаллографии с их помощью можно приблизительно моделировать рост кристаллов.
• В биологии и биоинформатике с помощью чисел Фибоначчи описываются такие процессы и объекты, как расположение листьев и лепестков у растений, семян в сосновых шишках, ячеек в плодах ананаса.
• Некоторые природные процессы, такие как флуктуации в турбулентных потоках или вихревые процессы в атмосфере, можно приблизительно описать числами Фибоначчи.

Числа Фибоначчи в трейдинге

Закономерность, описываемая последовательностью Леонардо Пизанского, получила неожиданное применение в биржевой торговле. В 30-х годах прошлого века американский инженер и менеджер Ральф Нельсон Эллиотт провел масштабное исследование фондов и заметил, что их колебания происходят в определенном ритме, в котором прослеживалось все то же золотое сечение — 0,61803. Сам исследователь делал все вычисления и прогнозы вручную, однако сегодня существуют специальные биржевые программы (терминалы), предлагающие несколько инструментов на основе закономерности Фибоначчи: уровни, дуги, веера и т.д.

Следует отметить, что использование этой закономерности в трейдинге носит спорный характер. Хотя цикличность рынка и фондовых показателей действительно существует, на нее влияет множество факторов, которые невозможно предугадать строгими математическими законами. Тем не менее в ситуации минимального внешнего влияния использование биржевых инструментов, построенных на строках Фибоначчи, действительно позволяет с определенной эффективностью прогнозировать поведение цен, индексов акций.

Числа Фибоначчи в визуальном искусстве и дизайне

Золотая спираль, основанная на последовательности чисел Фибоначчи, является одним из универсальных принципов построения пропорций. Лежащее в ее основе золотое сечение было известно еще в государствах Древнего Востока, но особую популярность оно приобрело в эпоху Возрождения. Великие скульпторы и живописцы того времени начали применять золотую спираль для построения художественной композиции, пропорций различных объектов, в том числе человеческого тела. Золотое сечение сегодня используется как одна из моделей для гармоничного распределения объектов в кадре (в фото- и киноискусстве), элементов плакатов и т.д.

В компьютерную эру золотое сечение (золотая спираль) и числа Фибоначчи также нашли свое применение в визуальном искусстве, в частности, 2D/3D-моделировании и веб-дизайне:

• Решетка Фибоначчи применяется для эффективного наложения точек на двухмерные и трехмерные объекты, например сферу или многогранники. Таким способом можно выполнить высокоточную огранку ювелирных камней или построить визуальную модель молекулярных решеток некоторых веществ.

• На основе числовой последовательности Фибоначчи строится один из вариантов фракталов — самоподобных фигур. Эту математическую модель можно использовать в компьютерной графике для построения ветвящихся объектов (ветвей, корней деревьев, русел рек, кристаллов и т. д.).
• Золотое сечение применяется в веб-дизайне для разметки страниц некоторых сайтов или веб-приложений. Элементы интерфейса, организованные таким способом, образуют визуально привлекательную и удобную рабочую область.
• Фрактальная геометрия, основанная в том числе на закономерности Фибоначчи, является самостоятельным направлением визуального искусства. Она применяется в аудиовизуальных инсталляциях, мэппингах и т.д.

Заблуждения, связанные с числами Фибоначчи

Благодаря современной поп-культуре с этой числовой последовательностью связано множество популярных мифов:

• Универсальность. Во многих источниках числа Фибоначчи и золотая спираль позиционируются как универсальный закон мироздания, с помощью которого можно описать любой природный процесс или объекты, от расположения лепестков цветка до формы спиральных галактик. Хотя в отношении многих природных явлений это действительно так, принцип не является всеобъемлющим: например, те же рукава спиральных галактик или раковина моллюска наутилуса закручены по логарифмической спирали, которая, хоть и близка по форме к золотой, все же ей не является.
• Идеальность. Распространено мнение, что золотое сечение и спираль Фибоначчи описывают идеальные пропорции. Однако исследования показали, что объекты, построенные по этому принципу (например человеческое тело), при демонстрации обычным людям воспринимаются обычно как диспропорциональные, вытянутые. Отсюда является заблуждением и утверждение, что все великие художники эпохи Возрождения и последующих времен использовали принцип золотой спирали в своих работах. Такие эксперименты действительно случались, но это не было распространенным явлением.
• Практическая применимость. Еще один миф говорит о том, что использование золотого сечения и чисел Фибоначчи в любом сфере деятельности дает положительный результат. Но, например, криптографы знают, что метод Фибоначчи с запозданием не является идеальным способом усилить шифрование — многие генераторы случайных чисел на его основе либо медленно работают, либо имеют недостаточный порог устойчивости к взлому. А использование принципов золотого сечения в архитектуре или промышленном дизайне редко сочетается с оптимизацией производства.

Вместе с тем нельзя отрицать большую роль фибоначчиевых чисел в развитии фундаментальной и прикладной математики, информатики и смежных с ними наук. Разработанные на основе золотой спирали методы и технологии широко применяются в разных областях человеческой жизни, от сугубо научных до прикладных, таких как компьютерная графика, криптография, программирование, обработка данных и т.д.

Выберите IT-профессию, которая вам нравится, а мы поможем научиться:

Data Scientist

Дата-сайентисты решают поистине амбициозные задачи. Научитесь создавать искусственный интеллект, обучать нейронные сети, менять мир и при этом хорошо зарабатывать. Программа рассчитана на новичков и плавно введет вас в Data Science.