二进制卡片的排列规律(原理)

猜猜这个数字

你会看到六张写满数字的桌子。你可以选择任何数字。只要说出这个数字出现在哪些牌桌上,玩游戏的人马上就能猜出是什么。

"1 + 1 = 10"

——谈二进制的妙用

比如你选了20,那么你只需要说它在第三第五表,玩家马上就能猜到是20。

为什么?

我们可以看到,只同时出现在第三个和第五个表中的数字只有20,所以只要记住20出现在哪些表中就可以猜出答案了。

下面我们用数学方法更一般地分析一下真相。问:为什么一个* * *有六张桌子?为什么每张桌子有32个不同的数字?为什么每张表中最大的数字是63?

数字6、32和63有内在联系吗?

首先,在使用六个表的前提下,我们考虑可以排列多少个数,使它们分别只出现在一个、两个、‥‥‥‥‥‥和其中的六个中。为了描述方便,我们引入以下符号。

吉吉吉吉

k

A

k

= {只出现在k表中的数字},

k

中的元素数是。

(k=1,2,3,4,5,6)

很容易知道,只出现在K表中的数字的个数。

=从六个表中取k的不同方法的数目,所以,Ak

6 k?1 k

=

1

C

2

k 6

3 4 5 6

一个C 6?C 6?C 6?C 6?C 6?C 6?2 ^ 6 ?1 ?63

=

也就是说,如果仅使用六个表,则可以排列63个不同的数字。这就是6和63的关系。

另外,每个表格需要多少个网格?即需要填写多少个不同的数字?我们可以把每张桌子上的数字分成六类(因为只有六张桌子):

* * *出现在表格中;

* * *出现在两个表中;

‥‥‥

* * *出现在六个表格中。

Set B j ={出现在第j个表中的数* * *出现在第k个表中},

(j=1,2,3,4,5,6;k=1,2,3,4,5,6)

k

记住B j的个数是B j,那么对于任意j,

k

k

B =从其他5中取k-1的不同方法的数量= C 5

j

k

k?1

因此,每个表中这六个类别的总数为:

B

k?1

k j

= C 5?C 5?C 5?C 5?C 5?C 5?32

0 1 2 3 4 5

从以上分析来看:

如果只用6张表格,可以排列63个不同的数字,即最多63个,每张表格需要填写32个不同的数字。

还有一个问题需要研究:

如何填写这六张表格最快猜出正确答案?

显然,填表有各种各样的方法。比如可以按照63个数字的分类来填写:

(1)只出现在一张表格上的:(1) →1,(2) →2,(6)→6;②那些只出现在两张表上的:(12) →7,(13) →8,(14) →9,(15) →10,(16) → 10,(23) →12,

(24) →13, (25) →14, (26) →15,

(34) →16, (35) →17, (36) →18,

(45) →19, (46) →20, (56) →21,

③只出现在三种形式上:

(123) →22, (124) →23, (

125) →24, (126) →25, (134) →26, (135) →27, (136) →28, (145) →29, (146) →30, (156) →31, (.

(4)只出现在四个表中:

(1234) →42, (1235) →43, (1236) →44, (1245) →45, (1246) →46, (1256) →47,

(1345) →48, (1346) →49, (1356) →50, (1456) →51, (2345) →52, (2346) →53, (2356) →54, (2456).

(5)只出现在五个表中:

(12345) →57, (12346) →58, (12356) →59, (12456) →60, (13456) →61, (23456) →62,

⑥六张图都出现:(一二三四五六)→63,

但是这个方法不太好记。

为了方便记忆和提高速度,我们需要使用二进制数的方法。六个表上任何带A的数X(1≤X≤63)都对应一个二进制6位数:

a a a a a a a,其中a只取0或1。

6 5 4 3 2 1

A =0表示不出现在第I张纸上,a =1表示出现在第I张纸上;(1≤i≤6)

我我

例1:如果一个数只出现在第四个和第五个表上,那么就有。

(4, 5) ←→(011000) 2

(011000) = (24)

2

,那么数字是24。

10

例2:某个数字只出现在第三、第四、第五、第六张纸上。

然后是

(三、四、五、六)←→

=

60?

111100?

2

10

,那么这个数字就是60。

1 17 33 49

3 19 35 51

5 21 37 53

7 23 39 55

9 25 41 57

11 27 43 59

13 29 45 61

15 31 47 63

2 18 34 50

3 19 35 51

6 22 38 54

7 23 39 55

10 26 42 58

11 27 43 59

14 30 46 62

15 31 47 63

(1)

(2)

4 20 36 52

5 21 37 53

6 22 38 54

7 23 39 55

12 28 44 60

13 29 45 61

14 30 46 62

15 31 47 63

8 24 40 56

9 25 41 57

10 26 42 58

11 27 43 59

12 28 44 60

13 29 45 61

14 30 46 62

15 31 47 63

(3)

(4)

16 24 48 56

17 25 49 57

18 26 50 58

19 27 51 59

20 28 52 60

21 29 53 61

22 30 54 62

23 31 55 63

32 40 48 56

33 41 49 57

34 42 50 58

35 43 51 59

36 44 52 60

37 45 53 61

38 46 54 62

39 47 55 63

(5)

(6)

所以,只要说出你在六张桌子上取的数的分布,用上面的方法就能立刻得到正确答案。现在,大家自然都知道怎么填表了。这就是巧猜数字的全部秘诀。

描述:这是一个经典的数学游戏。在这个游戏中,二进制体现了“最优化”这一极其重要的数学思想。如果人们把表中的数字看作人的年龄,就可以巧妙地玩猜年龄的游戏。一般来说,选七桌的时候,谁都能猜到年龄。