# 纯 CSS 实现 FizzBuzz：counter-increment 与 nth-child 的魔力

> 利用 CSS 计数器模拟循环，nth-child 选择器巧妙检查 3 和 5 的倍数，伪元素输出数字或 Fizz/Buzz，实现纯样式表的 FizzBuzz 序列生成。

## 元数据
- 路径: /posts/2025/12/06/css-only-fizzbuzz-computation/
- 发布时间: 2025-12-06T16:16:34+08:00
- 分类: [application-security](/categories/application-security/)
- 站点: https://blog.hotdry.top

## 正文
在编程面试中，FizzBuzz 是一个经典的入门问题，要求输出从 1 到 100 的序列：能被 3 整除输出 “Fizz”、被 5 整除输出 “Buzz”、同时被 3 和 5 整除输出 “FizzBuzz”，否则输出数字本身。传统上，这需要 JavaScript 或其他脚本语言，但 Susam Pal 在其博客中展示了一个惊人的纯 CSS 实现，仅用几行样式规则就完成了这个任务。

### 核心原理剖析

这个实现的精髓在于 CSS 的三个强大特性：

1. **counter-increment 和 counter() 函数**：模拟循环计数器。
   - 在 `<ul>` 或父容器上设置 `counter-reset: n 0;`，每个 `<li>` 通过 `counter-increment: n;` 自动递增计数器。
   - 使用 `content: counter(n);` 在伪元素中显示当前数字。这相当于一个隐式的 for 循环：i++。

2. **:nth-child(n) 选择器**：实现模运算检查。
   - `:nth-child(3n)` 选中第 3、6、9... 个元素，即 i % 3 === 0。
   - `:nth-child(5n)` 选中第 5、10、15... 个，即 i % 5 === 0。
   - `:not(:nth-child(5n))` 排除 5 的倍数，避免在 Buzz 时显示数字。

3. **::before 和 ::after 伪元素**：字符串输出与叠加。
   - 默认在 `::before` 显示数字。
   - 3 的倍数覆盖 `::before` 为 “Fizz”。
   - 5 的倍数在 `::after` 添加 “Buzz”，这样 15 的倍数就是 “FizzBuzz”。

这种设计充分利用了 CSS 选择器的优先级和伪元素的多内容叠加，无需任何 JavaScript 或 HTML 中的静态文本。

### 完整可运行代码

以下是完整 HTML + CSS 示例，直接复制到本地文件即可运行（建议在现代浏览器如 Chrome/Firefox 测试）：

```html
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>CSS FizzBuzz</title>
    <style>
        body { font-family: monospace; }
        ul {
            counter-reset: n 0;
            list-style: none;
            padding: 0;
            display: flex;
            flex-wrap: wrap;
            max-width: 800px;
        }
        li {
            counter-increment: n;
            width: 80px;
            height: 40px;
            margin: 2px;
            background: #f0f0f0;
            display: flex;
            align-items: center;
            justify-content: center;
            border: 1px solid #ccc;
        }
        li:not(:nth-child(5n))::before {
            content: counter(n);
        }
        li:nth-child(3n)::before {
            content: "Fizz";
        }
        li:nth-child(5n)::after {
            content: "Buzz";
        }
    </style>
</head>
<body>
    <h1>CSS Pure FizzBuzz (1-100)</h1>
    <ul>
        <li></li><li></li><li></li><li></li><li></li>
        <li></li><li></li><li></li><li></li><li></li>
        <li></li><li></li><li></li><li></li><li></li>
        <li></li><li></li><li></li><li></li><li></li>
        <li></li><!-- 重复 li 到 100 个，此处省略，可用 JS 生成或手动 -->
    </ul>
</body>
</html>
```

**注意**：为简洁，上例只列 20 个 `<li>`，实际需 100 个。可用工具生成，或在 devtools 中快速复制。

输出示例（前 15 项）：
1 2 Fizz 4 Buzz Fizz 7 8 Fizz 11 Fizz 13 14 FizzBuzz

### 选择器优先级与逻辑执行顺序

CSS 规则按优先级应用：
- 基础：`li:not(:nth-child(5n))::before { content: counter(n); }` —— 非 5 倍数显示数字。
- 高优先：`li:nth-child(3n)::before { content: "Fizz"; }` —— 3 倍数覆盖前者为 Fizz（包括 15）。
- 独立：`li:nth-child(5n)::after { content: "Buzz"; }` —— 5 倍数附加 Buzz。

对于 i=15：
- :nth-child(3n) 匹配 → ::before = "Fizz"
- :nth-child(5n) 匹配 → ::after = "Buzz"
- not(5n) 不匹配，但已被覆盖。

完美处理 FizzBuzz 优先级。

### 浏览器兼容性与参数优化

- **支持度**：Chrome 1+, Firefox 3.5+, Safari 3.1+, Edge 12+。`nth-child` 和 `counter-increment` 均为成熟特性（CanIUse 确认）。
- **性能参数**：
  | 参数 | 推荐值 | 说明 |
  |------|--------|------|
  | li 数量 | ≤500 | 过多导致 DOM 膨胀，渲染慢 |
  | counter-reset | n 0 | 从 1 开始计数 |
  | display | flex/grid | 布局优化，避免 float |
  | content | 字符串/计数器 | 长度 <50 字符，避免溢出 |

- **监控要点**：
  - DevTools Elements 检查 computed styles。
  - Performance 面板观察 selector 匹配时间（nth-child O(n)）。
  - 回滚：若不支持，fallback 到纯 HTML 列表。

### 扩展与变体

1. **自定义模数**：改 `3n` 为 `7n` 实现 Fizz(7)/Buzz(11)。
2. **更短代码**（152 字符 minified）：
   ```
   li{counter-increment:n}li:not(:nth-child(5n))::before{content:counter(n)}li:nth-child(3n)::before{content:"Fizz"}li:nth-child(5n)::after{content:"Buzz"}
   ```
3. **无限序列**：结合 CSS Grid `repeat(auto-fill)` 但需 JS 辅助 li 生成（纯 CSS 难无限）。
4. **风险限制**：
   - 无动态交互：纯静态。
   - 复杂逻辑失效：仅适合简单模运算。
   -  specificity 冲突：避免其他规则覆盖。

### 为什么值得学习？

这个 hack 展示了 CSS 的计算能力（类似 Houdini/CSS Paint API 前身），启发无 JS 场景如 email 模板、静态页。代码高尔夫爱好者可挑战更短版本。

**资料来源**：
- Susam Pal 博客：展示 4 行核心 CSS，“li:nth-child(3n)::before { content: \"Fizz\" }”。
- Demo：https://susam.net/css-fizz-buzz.html（验证输出）。

（本文约 1200 字，聚焦可落地实现。）

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