关于斐波那契数列存在两个生成函数的疑问
关于斐波那契数列存在两个不同生成函数的疑问
嘿,这个问题其实挺常见的,核心原因就在于大家对斐波那契数列的初始项定义不一样!
咱们拆开来看:
- 第一个生成函数 $F(z) = \frac{1}{1-z-z^2}$,对应的是一种“从1开始”的斐波那契定义:$F_0=1$,$F_1=1$,$F_2=2$,$F_3=3$,$F_4=5$…… 把它展开成幂级数的话,就是 $1 + z + 2z^2 + 3z^3 + 5z^4 + \dots$,每一项$z^n$的系数正好是这个定义下的$F_n$。
- 第二个生成函数 $F(z) = \frac{z}{1-z-z^2}$,对应的是更主流的“从0开始”的标准定义:$F_0=0$,$F_1=1$,$F_2=1$,$F_3=2$,$F_4=3$…… 展开后是 $z + z^2 + 2z^3 + 3z^4 + 5z^5 + \dots$,这里$zn$的系数就是标准定义里的$F_n$,$z0$项系数为0也刚好对应$F_0=0$。
你甚至能直接看出两者的关联:第二个生成函数其实就是第一个生成函数乘以$z$,因为 $\frac{z}{1-z-z^2} = z \times \frac{1}{1-z-z^2}$。这完全是初始项的起始值约定不同导致的,生成函数差了一个$z$的倍数,但本质上都是在描述斐波那契数列的递推关系,只是起点不一样而已。
所以两个生成函数都“正确”,只是对应了不同的初始定义,并没有矛盾哦!
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Vyomi Arya
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