什麼是費波那契數列表計算機?
這個工具會針對一段索引範圍,產生費波那契數 \(F_n\) 的表格。你只要設定第一個索引 n、每一列 n 的遞增量(間隔),以及想要顯示的列數,計算機就會把每個 n 與對應的費波那契值一一列出,並繪圖呈現數列成長的速度。由於它是純數學工具,在任何地區的計算結果都完全相同,不受任何地域規則影響。
使用方法
輸入索引 n 的初始值(表格中顯示的第一個 n)、間隔(每一列 n 遞增多少),以及重複次數(共顯示幾列)。舉例來說,起始索引設為 1、間隔設為 1、列數設為 13,就會得到經典的數列 1、1、2、3、5、8…… 一路到 \(F_{13} = 233\)。
公式說明
費波那契數列由遞迴關係定義:\(F_1 = 1\)、\(F_2 = 1\),且當 \(n \ge 3\) 時 \(F_n = F_{n-1} + F_{n-2}\)。此外也有比奈(Binet)封閉公式 $$F_n = \frac{(1+\sqrt5)^n - (1-\sqrt5)^n}{2^n \cdot \sqrt5}$$ 它算出的整數相同,但在 n 很大時可能因浮點誤差而失準。本計算機採用精確的整數遞迴運算。對於 \(n \le 0\) 的情形,則使用廣義的負費波那契(negafibonacci)規則 \(F_{-n} = (-1)^{n+1} F_n\),因此 \(F_0 = 0\)、\(F_{-1} = 1\)、\(F_{-2} = -1\)。
範例試算
若起始索引設為 5、間隔設為 2、列數設為 4,則 n 值依序為 5、7、9、11,對應的費波那契值分別是 5、13、34 與 89。因此表格中的最後一個值為 \(F_{11} = 89\)。
常見問答
間隔可以大於 1 嗎?可以。間隔設為 2 會每隔一個索引取一次值,設為 3 則每三個取一次,依此類推。
支援負數索引嗎?支援,透過負費波那契(negafibonacci)延伸即可。若起始索引設為 0,會得到 \(F_0 = 0\)。
n 最大可以到多少?數值以 64 位元整數計算,大約在 \(F_{90}\) 以內都能保持精確;超過之後,過大的數值可能發生溢位。