Python 中输出斐波那契数列的多种实现方式

以下是 Python 中输出斐波那契数列的多种实现方式，根据不同的需求选择合适的方法：

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1. 输出前 N 项（基础迭代法）

def print_fibonacci(n):
    """输出前n项斐波那契数列（从0开始）"""
    a, b = 0, 1
    for _ in range(n):
        print(a, end=' ')
        a, b = b, a + b

# 示例：输出前10项
print_fibonacci(10)  # 输出: 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34

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2. 返回列表形式（存储所有项）

def get_fibonacci_list(n):
    """返回前n项的列表"""
    fib = [0, 1]
    for i in range(2, n):
        fib.append(fib[i-1] + fib[i-2])
    return fib[:n]  # 处理n=0或1的情况

# 示例
print(get_fibonacci_list(10))  # 输出: [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]

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3. 生成器实现（惰性生成无限序列）

def fibonacci_generator():
    """无限生成斐波那契数列"""
    a, b = 0, 1
    while True:
        yield a
        a, b = b, a + b

# 示例：输出前15项
fib = fibonacci_generator()
for _ in range(15):
    print(next(fib), end=' ')  # 输出: 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377

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4. 递归实现（仅教学用，效率低）

def fib_recursive(n):
    """返回第n项（递归实现，n≥0）"""
    if n <= 1:
        return n
    return fib_recursive(n-1) + fib_recursive(n-2)

# 示例：输出前10项
for i in range(10):
    print(fib_recursive(i), end=' ')  # 输出: 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34

注意：此方法时间复杂度为 O(2^n)，仅适合演示，实际避免使用。

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5. 格式化输出（每行5项）

def print_fib_formatted(n, items_per_line=5):
    """每行固定项数打印"""
    a, b = 0, 1
    for i in range(n):
        print(f"{a:<8}", end='')  # 左对齐，占8字符
        if (i + 1) % items_per_line == 0:
            print()  # 换行
        a, b = b, a + b

# 示例：前20项，每行5个
print_fib_formatted(20)

输出效果：

0       1       1       2       3       
5       8       13      21      34      
55      89      144     233     377     
610     987     1597    2584    4181    

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6. 带下标的输出（显示项数）

def print_fib_with_index(n):
    """输出带序号的斐波那契数列"""
    a, b = 0, 1
    for i in range(n):
        print(f"Fib({i}) = {a}")
        a, b = b, a + b

# 示例
print_fib_with_index(5)

输出：

Fib(0) = 0
Fib(1) = 1
Fib(2) = 1
Fib(3) = 2
Fib(4) = 3

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7. 控制输出范围（指定起止项）

def print_fib_range(start, end):
    """输出第start到end项（含两端）"""
    a, b = 0, 1
    for i in range(end + 1):
        if i >= start:
            print(a, end=' ')
        a, b = b, a + b

# 示例：输出第5到10项
print_fib_range(5, 10)  # 输出: 5 8 13 21 34 55

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性能对比建议

• 小规模输出：直接使用迭代法（方法1或2）
• 大规模输出：生成器（方法3）避免内存问题
• 需要灵活控制：选择带范围或格式化的版本（方法5-7）

如果需要输出到文件或进一步处理，可以将 print 替换为写入操作。例如：

with open('fib.txt', 'w') as f:
    a, b = 0, 1
    for _ in range(100):
        f.write(f"{a}\n")
        a, b = b, a + b