Python/R语言分别实现斐波那契数列的示例详解

2022-03-24 10:26:47 作者：铭记yu心

这篇文章将通过两个小问题：年龄计算、斐波那契数列，带领大家深入浅出的理解两种语言的基本语法，并用以实际场景，需要的可以参考一下

前言

此专栏为python与R语言对比学习的文章；以通俗易懂的小实验，带领大家深入浅出的理解两种语言的基本语法，并用以实际场景！感谢大家的关注，希望对大家有所帮助。

“博观而约取，厚积而薄发！”谨以此言，望诸君共勉

本文将前两个小实验整理拼凑再了一起；分别是“年龄计算”、“斐波那契数列”。具体的项目介绍见下文。

1、年龄计算

有 5 个人坐在一起，问第五个⼈人多少岁？他说比第 4 个人大 2 岁。问第 4 个人岁数，他说比第 3 个人大 2 岁。问第三个人，又说比第 2 人大两岁。问第 2 个人，说比第一个人大两岁。最后问第一个人，他说是 10 岁。请问第五个人多大？

这个问题简化之后便是求一个等比数列的第 5 项是多少！

1.1 图解问题

根据数学思维即可得出该数列为 1 组等差数列：

a_n=2(n−1)+10

既然问题已经提取到这儿了，那接下来就只剩如何用代码实现了：

1.2 代码解决

1.2.1 Python实现代码

def age():
    #互动界面——输入查询的第几个
    n = int(input("请问你需要第几个人年龄："))
    no_1 = 10
    if n<0:
        print("请输入大于0的数值！！！")
    else:
        #主要计算数列
        no_n = (n-1)*2+no_1
    return n,no_n
print("第{}个人的年龄是：{}岁。".format(*age()))

1.2.1 R语言实现代码

caixiang <- function(){
  one_age <-as.integer(readline('请输入第一个人的年龄：'))
  n <- as.integer(readline("请输入查询的第几个人："))
  n_age <<- one_age + 2*(n-1)
  return(n_age)
}
test_1 <- function(){
  caixiang()
  cat("查询的年龄为:",n_age) 
  }
test_1()

1.3 实验小结

这个实验的代码部分并不难，仅需要输入数学公式即可。

代码部分均使用函数的形式进行包装方便理解；函数内部采用互动的方式，便于拓展使用。

2、斐波那契数列

斐波那契数列（Fibonacci sequence），又称黄金分割数列，因数学家莱昂纳多·斐波那契（Leonardo Fibonacci）以兔子繁殖为例子而引入，故又称为“兔子数列”，指的是这样一个数列：1、1、2、3、5、8、13、21、34、……

在数学上，斐波那契数列以如下被以递推的方法定义：

现代物理、准晶体结构、化学等领域，斐波纳契数列都有直接的应用。在数学中更是应用广泛，各种推理推论在这就不展开了，毕竟还是以代码生成斐波那契数列为主。

2.1 图解问题

根据数列的通项式可得出如图的加法；显然这是种向下的循环加法。则定以for循环对该数列每一个值的单独输出。

2.2 代码实现

2.2.1 Python代码实现

def fib(n):
    a,b = 1,1
    # 循环打印
    for i in range(n):
        print(a,end = " ")
        temp = a
        a = b 
        b = temp + b

num = int(input("请输入需要打印的斐波那数列的数据个数（从 1 开始）："))
fib(num)

2.2.2 R语言代码实现

fib <- function(n){
  n <-  as.integer(
    readline("请输入需要打印的斐波那数列的数据个数（从 1 开始）："))
  a = b = 1
  for (i in 1:n) {
    print(a,end = " ")
    temp <- a
    a <- b
    b <- a + temp
  }
}
test_2 <- function(){
  cat("斐波那契数列为:")
  fib(n) 
}
test_2()

2.3 实验小结

在图解之后，这个数列的输出已经不再困难，均是使用 for 循环加上 temp 指针的方式。这里不展开介绍指针的移动规则，如有需要留言就可。然而在每次循环时将得出的值进行输出就能不被覆盖。