1-1/2+2/3-3/5+4/8-5/13+...的前n项和,n由用户输入(n>0),结果用str.format()方法保留小数点后6位数字输出。 输入格式 一个正整数 输出格式 前n项的和 示例 1 输入: 12 输出: 0.828448用python
时间: 2024-11-18 12:19:31 浏览: 28
这是一个典型的交错级数求和的问题,其中分数的分母是一个斐波那契数列。我们可以使用公式来计算这样的序列,但对于较大的n值直接计算可能会很慢。我们可以使用矩阵快速幂的方式来优化计算过程,同时在每次计算分数之前将其转换为两个较小的分数之和,以便更好地利用Python的`fractions`库来进行精确计算。以下是解决这个问题的Python代码:
```python
import fractions
from functools import lru_cache
# 计算斐波那契数列
@lru_cache(maxsize=None)
def fibonacci(n):
if n <= 0:
return 0
elif n == 1:
return 1
else:
return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)
# 将分数转换为更简单的形式
def simplify_fraction(a, b):
gcd = fractions.gcd(a, b)
return a // gcd, b // gcd
# 交错级数求和函数
def alternating_series_sum(n):
sum_ = 0
denominator = 1
for i in range(1, n + 1):
term = (-1) ** (i + 1) / fibonacci(i)
numerator, _ = simplify_fraction(i, denominator)
sum_ += term * numerator
denominator *= (2 * i - 1)
return format(sum_, '.6f')
# 用户输入
n = int(input("请输入一个正整数:"))
result = alternating_series_sum(n)
print("前{}项的和:{}".format(n, result))
```
运行此程序,按照提示输入n值即可得到所需的和。请注意,当n非常大时,这个算法可能会因递归深度限制而变得不稳定,实际应用中可能需要考虑其他数值计算库,如`mpmath`,来处理更大的计算量。
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