一起学Python(005):从斐波那契数列看循环控制结构

学编程就像学做菜——光看菜谱没用，得亲自下厨。今天我们就用一道经典的“编程菜”——斐波那契数列，来彻底搞懂Python中的循环控制结构。

无论你是编程小白还是想巩固基础，跟着这篇文章一步步拆解代码，保证让你对for循环和while循环的理解上升一个台阶。

什么是斐波那契数列？

斐波那契数列是这样一个序列：0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, ...

发现规律了吗？从第三项开始，每一项都等于前两项之和。

用数学公式表示就是：

F(0) = 0

F(1) = 1

F(n) = F(n-1) + F(n-2) （n ≥ 2）

这个数列在自然界中随处可见：向日葵的种子排列、贝壳的螺旋、甚至音乐的节奏。而在编程界，它是学习循环和递归的经典案例。

用for循环实现斐波那契数列

我们先从最简单的开始：输出前N个斐波那契数。

完整代码如下：

第1行：n = int(input("你想输出前几个斐波那契数？请输入："))

            input()让用户输入数字，但输入的是字符串

            int()把字符串转换成整数

            比如用户输入10，n就等于10

第2行：a, b = 0, 1

            这是Python特有的多重赋值

            相当于：a = 0 且 b = 1

            a代表当前的斐波那契数，b代表下一个数

第4行：for i in range(n):

            for循环开始，range(n)会生成0到n-1的数字

            循环体会执行n次（i从0到n-1）

第5行：print(a, end=" ")

            输出当前的a值

            end=" "让输出不换行，用空格隔开，而不是默认的换行

第6行：a, b = b, a + b

            这是整个程序的核心！一行代码同时更新两个变量

            右边的b和a+b先计算，再赋值给左边的a和b

            相当于同时执行：

                    新a=旧b

                    新b=旧a+旧b

用while循环实现

有时候我们不知道要输出多少个，而是想输出所有小于某个数的斐波那契项。

用while循环输出小于1000的斐波那契数，完整代码如下：

第3行：a, b = 0, 1

            同样初始化前两项

第5行：while a < 1000:

            while循环开始，只要a < 1000，就重复执行循环体

            这里我们不知道要循环多少次，所以用while更合适

第6行：print(a, end=" ")

            输出当前的a值，并且不换行

第7行：a, b = b, a + b

            和for循环一样，更新a和b

代码中的控制结构分析

让我们看看这段简单的代码里包含了哪些控制结构：

1. 顺序结构

代码从上到下执行：

            先接收用户输入

            然后初始化变量

            然后执行循环

            最后输出结果

2. 循环结构（两种形式）

for循环：当知道确切次数时使用

while循环：当只知道条件，不知道次数时使用

常见错误与调试

错误1：忘记更新变量

后果：永远输出0，形成无限循环（对于while循环来说）或者永远输出同一个值。

错误2：赋值顺序写反

这会导致计算错误，因为第二行用的已经是新a了。

正确写法必须是同时赋值：a, b = b, a + b

错误3：起始值不对

有人可能会从1开始：

取决于你想要什么，如果从0开始，必须用0,1。

动手试试吧

1. 修改程序，输出斐波那契数列的前20项

2. 输出斐波那契数列中所有小于2000的项

3. 找出第1个大于10000的斐波那契数

【上周答案公布】找出以下代码程序的错误

结果：

第二个：

代码：

结果：

第三个：

代码：

结果：

精彩回顾：