Rust斐波那契数列实现问题：结果偏差的原因及解惑

代码片段 #

pub fn fibonacci() {
    println!("Please enter the number");
    let mut n1 = 0;
    let mut n2 = 1;
    let mut n3 = 0;
    let mut number = String::new();
    std::io::stdin().read_line(&mut number).expect("Failed to read line");
    let number: u32 = number.trim().parse().expect("Please enter a valid number");

    println!("The number is {}", number);

    let mut count = number - 2;
    println!("The fibonacci number is {}", n1);
    println!("The fibonacci number is {}", n2);
    while count != 0 {
        n3 = n1 + n2;
        n1 = n2;
        n2 = n3;

        count -= 1;
        // println!("The fibonacci number is {}", n3);
    }
    println!("The fibonacci number is {}", n3);
}

问题说明 #

输入数字6时，期望得到第6位斐波那契数8，但实际输出为5。将count设为number-1可得到正确结果，需解析代码问题及原理。

问题解析 #

1. 初始值对应的数列位置

代码里的初始变量对应斐波那契数列的前两项：

• n1=0 → 数列索引0的项
• n2=1 → 数列索引1的项

2. 循环次数的逻辑偏差

每一次循环会生成数列的下一项：

• 第1次循环：生成索引2的项（值1）
• 第2次循环：生成索引3的项（值2）
• 第3次循环：生成索引4的项（值3）
• 第4次循环：生成索引5的项（值5）

当输入number=6，设置count=number-2时，循环次数为4次，最终得到的是索引5的项（值5），但你期望的是索引6的项（值8）。要得到索引6的项，需要从初始的索引1再生成5个新项，也就是循环5次，对应count=number-1（6-1=5）。第5次循环时：n3=3+5=8，正好是你期望的结果。

3. 本质逻辑

循环次数 = 目标项的索引 - 初始最大索引（1）。如果目标是索引为number的项，循环次数就是number-1；之前的number-2少循环了一次，因此停在了目标项的前一项。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者marcos