编写一个函数程序返回 n 项调和级数的值; 要求使用递归函数实现。 n 项调 和级数为:
时间: 2024-04-10 09:26:46 浏览: 107
调和级数是指形如1 + 1/2 + 1/3 + ... + 1/n的级数。可以使用递归函数来计算调和级数的值。下面是一个使用递归函数计算调和级数的示例代码:
```python
def harmonic_series(n):
if n == 1:
return 1
else:
return 1/n + harmonic_series(n-1)
# 测试
n = 5
print("调和级数的前", n, "项之和为:", harmonic_series(n))
```
在这个程序中,我们定义了一个名为`harmonic_series`的递归函数,它接收一个参数n,表示要计算调和级数的前n项之和。当n等于1时,递归终止,直接返回1。否则,递归调用`harmonic_series`函数计算前n-1项的和,并将其加上1/n,得到前n项的和。
你可以根据需要修改n的值来计算不同项数的调和级数之和。注意,由于调和级数是无限级数,所以当n非常大时,递归函数可能会出现递归深度限制的问题。
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编写一个计算调和级数和的程序,可以采用递归的方式来实现。调和级数的公式是 H_n = 1 + 1/2 + 1/3 + ... + 1/n。当 n 等于 1 时,H_1 = 1,这是一个简单的特例。对于 n > 1,可以将 H_n 表达为 H_{n-1} 加上 1/n。
以下是 Python 语言的一个简单实现:
```python
from fractions import Fraction
def harmonic_sum(n):
# 特殊情况,n = 1
if n == 1:
return Fraction(1)
else:
# 使用递归计算 H_n
prev_sum = harmonic_sum(n - 1)
current_term = Fraction(1, n)
return prev_sum + current_term
def main():
n = int(input("请输入级数的项数 n:"))
result = harmonic_sum(n)
print(f"调和级数和 (前 {n} 项) 的分数形式为:{result}")
if __name__ == "__main__":
main()
```
在这个程序中,我们首先导入了 `fractions` 模块来进行有理数的运算。然后定义了一个名为 `harmonic_sum` 的函数,接受一个整数 `n` 并返回调和级数的和。在 `main` 函数中,获取用户的输入并调用 `harmonic_sum` 来计算结果,最后将结果转换成字符串输出。
python调和级数
调和级数在数学中是一个特殊的数列,它的每一项都是前一项的倒数,通常表示为 \( \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n} \)。这个级数从第一项开始,每增加一项,其和就增加了当前项的值。尽管随着项数的增加,每一项的值越来越小(例如,1/2, 1/3, 1/4 等),但它们加起来的总和却是发散的,也就是说,它趋向于无穷大而不是有限值。
Python中可以利用循环或者内置函数`math.inf`来计算调和级数的一部分,但由于它是发散的,实际编程中我们更常用来演示递归算法或者数值计算的极限情况。下面是一个简单的示例:
```python
import math
def harmonic_series(n):
# 返回前 n 项的调和平均数
return sum(1 / i for i in range(1, n+1))
# 计算前10项的和
series_10 = harmonic_series(10)
print(f"前10项调和级数和大约为: {series_10}")
# 使用math.inf作为理论上的无限项和
infinity_sum = float('inf')
print(f"理论上无限项调和级数和为: {infinity_sum}")
```
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