揭祕世界級彩票大神的算法神器——斐波那契數列

(很多人都夢想著天上掉餡餅,以小博大的彩票是最為直接的方式,很多人聽著不靠譜,因為在人一生中,中彩票大獎的幾率大約是1400萬分之一,然而,澳大利亞的數學家斯蒂芬.曼德爾,打破了這一“魔咒”,利用自己創造的算法公式,成功抱走14次彩票頭獎,將上億美元收入囊中。)----------------------------------------------------- 我的上篇文章回顧

那麼,斯蒂芬.曼德爾算法公式的靈感來源是什麼?就是我下面要說的——斐波那契數列。

揭秘世界級彩票大神的算法神器——斐波那契數列

斐波那契數列(Fibonacci sequence),又稱黃金分割數列,因數學家列昂納多·斐波那契(Leonardoda Fibonacci)以兔子繁殖為例子而引入,故又稱為“兔子數列”,指的是這樣一個數列:

1、1、2、3、5、8、13、21、34、……

在數學上,斐波納契數列以如下被以遞歸的方法定義:

F(0)=0,F(1)=1, F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n>=2,n∈N*)

在現代物理、準晶體結構、化學等領域,斐波納契數列都有直接的應用。

這個數列從第3項開始,每一項都等於前兩項之和。

有趣的是,這樣一個完全是自然數的數列,通項公式卻是用無理數來表達的。而且當n趨向於無窮大時,前一項與後一項的比值越來越逼近黃金分割0.618。

1÷1=1 1÷2=0.5 2÷3=0.666 3÷5=0.6 5÷8=0.625

55÷89=0.617977 144÷233=0.618025 46368÷75025=0.6180339886…

斐波那契數列在自然科學的其他分支,有許多應用。例如,樹木的生長,由於新生的枝條,往往需要一段“休息”時間,供自身生長,而後才能萌發新枝。所以,一株樹苗在一段間隔,例如一年,以後長出一條新枝;第二年新枝“休息”,老枝依舊萌發;此後,老枝與“休息”過一年的枝同時萌發,當年生的新枝則次年“休息”。這樣,一株樹木各個年份的枝椏數,便構成斐波那契數列。這個規律,就是生物學上著名的“魯德維格定律”。

揭秘世界級彩票大神的算法神器——斐波那契數列

另外,觀察延齡草、野玫瑰、南美血根草、大波斯菊、金鳳花、耬鬥菜、百合花、蝴蝶花的花瓣,可以發現它們花瓣數目具有斐波那契數:3、5、8、13、21、……

其中百合花花瓣數目為3,梅花5瓣,飛燕草8瓣,萬壽菊13瓣,向日葵21或34瓣,雛菊有34,55和89三個數目的花瓣。

揭秘世界級彩票大神的算法神器——斐波那契數列

這些植物懂得斐波那契數列嗎?應該並非如此,它們只是按照自然的規律才進化成這樣。這似乎是植物排列種子的“優化方式”,它能使所有種子具有差不多的大小卻又疏密得當,不至於在圓心處擠了太多的種子而在圓周處卻又稀稀拉拉。葉子的生長方式也是如此,對於許多植物來說,每片葉子從中軸附近生長出來,為了在生長的過程中一直都能最佳地利用空間(要考慮到葉子是一片一片逐漸地生長出來,而不是一下子同時出現的),每片葉子和前一片葉子之間的角度應該是222.5度,這個角度稱為“黃金角度”,因為它和整個圓周360度之比是黃金分割數0.618033989……,而這種生長方式就決定了斐波那契螺旋的產生。

揭秘世界級彩票大神的算法神器——斐波那契數列

向日葵的種子排列形成的斐波那契螺旋有時能達到89,甚至144條。1992年,兩位法國科學家通過對花瓣形成過程的計算機仿真實驗,證實了在系統保持最低能量的狀態下,花朵會以斐波那契數列長出花瓣。

最後給大家兩道題,思考下?

1.有一段樓梯有10級臺階,規定每一步只能跨一級或兩級,要登上第10級臺階有幾種不同的走法?

這就是一個斐波那契數列:登上第一級臺階有一種登法;登上兩級臺階,有兩種登法;登上三級臺階,有三種登法;登上四級臺階,有五種登法……

1,2,3,5,8,13……所以,登上十級,有89種走法。

2.一枚均勻的硬幣擲10次,問不連續出現正面的可能情形有多少種?

(答案將在評論裡出現)


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