什么是數(shù)字黑洞數(shù)字黑洞的運(yùn)算類型
數(shù)字黑洞指的是某種運(yùn)算,這種運(yùn)算一般限定從某些整數(shù)出發(fā),反復(fù)迭代后結(jié)果必然落入一個(gè)點(diǎn)或若干點(diǎn)的情況叫數(shù)字黑洞。那么你對數(shù)字黑洞了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是數(shù)字黑洞的內(nèi)容,希望大家喜歡!
數(shù)字黑洞的運(yùn)算類型
西緒福斯黑洞(123數(shù)字黑洞)
數(shù)學(xué)中的123就跟英語中的ABC一樣平凡和簡單。然而,按以下運(yùn)算順序,就可以觀察到這個(gè)最簡單的數(shù)字
黑洞的值:
設(shè)定一個(gè)任意數(shù)字串,數(shù)出這個(gè)數(shù)中的偶數(shù)個(gè)數(shù),奇數(shù)個(gè)數(shù),及這個(gè)數(shù)中所包含的所有位數(shù)的總數(shù),
例如:1234567890,
偶:數(shù)出該數(shù)數(shù)字中的偶數(shù)個(gè)數(shù),在本例中為2,4,6,8,0,總共有 5 個(gè)。
奇:數(shù)出該數(shù)數(shù)字中的奇數(shù)個(gè)數(shù),在本例中為1,3,5,7,9,總共有 5 個(gè)。
總:數(shù)出該數(shù)數(shù)字的總個(gè)數(shù),本例中為 10 個(gè)。
新數(shù):將答案按 “偶-奇-總” 的位序,排出得到新數(shù)為:5510。
重復(fù):將新數(shù)5510按以上算法重復(fù)運(yùn)算,可得到新數(shù):134。
重復(fù):將新數(shù)134按以上算法重復(fù)運(yùn)算,可得到新數(shù):123。
結(jié)論:對數(shù)1234567890,按上述算法,最后必得出123的結(jié)果,我們可以用計(jì)算機(jī)寫出程序,測試出對任意一個(gè)數(shù)經(jīng)有限次重復(fù)后都會(huì)是123。換言之,任何數(shù)的最終結(jié)果都無法逃逸123黑洞。
卡普雷卡爾黑洞(重排求差黑洞)
三位數(shù)黑洞495:
只要你輸入一個(gè)三位數(shù),要求個(gè),十,百位數(shù)字不相同,如不允許輸入111,222等。那么你把這個(gè)三位數(shù)的三個(gè)數(shù)字按大小重新排列,得出最大數(shù)和最小數(shù),兩者相減得到一個(gè)新數(shù),再按照上述方式重新排列,再相減,最后總會(huì)得到495這個(gè)數(shù)字。
舉例:輸入352,排列得最大數(shù)位532,最小數(shù)為235,相減得297;再排列得972和279,相減得693;接著排列得963和369,相減得594;最后排列得到954和459,相減得495。
四位數(shù)黑洞6174:
把一個(gè)四位數(shù)的四個(gè)數(shù)字由小至大排列,組成一個(gè)新數(shù),又由大至小排列排列組成一個(gè)新數(shù),這兩個(gè)數(shù)相減,之后重復(fù)這個(gè)步驟,只要四位數(shù)的四個(gè)數(shù)字不重復(fù),數(shù)字最終便會(huì)變成 6174。
例如 3109,9310 - 0139 = 9171,9711 - 1179 = 8532,8532 - 2358 = 6174。而 6174 這個(gè)數(shù)也會(huì)變成 6174,7641 - 1467 = 6174。
任取一個(gè)四位數(shù),只要四個(gè)數(shù)字不全相同,按數(shù)字遞減順序排列,構(gòu)成最大數(shù)作為被減數(shù);按數(shù)字遞增順序排列,構(gòu)成最小數(shù)作為減數(shù),其差就會(huì)得6174;如不是6174,則按上述方法再作減法,至多不過7步就必然得到6174。
如取四位數(shù)5679,按以上方法作運(yùn)算如下:
9765-5679==4086,8640-0486=8172,
8721-1278=7443, 7443-3447=3996,
9963-3699=6264, 6642-2466=4176
7641-1467=6174
那么,出現(xiàn)6174的結(jié)果究竟有什么科學(xué)依據(jù)呢?
設(shè)M是一個(gè)四位數(shù)而且四個(gè)數(shù)字不全相同,把M的數(shù)字按遞減的次序排列,
記作M(減);
然后再把M中的數(shù)字按遞增次序排列,記作M增,記差M(減)-M(增)=D1,從M到D1是經(jīng)過上述步驟得來的,我們把它看作一種變換,從M變換到D1記作:T(M)= D1把D1視作M一樣,按上述法則做減法得到D2 ,也可看作是一種變換,把D1變換成D2,
記作:T(D1)= D2
同樣D2可以變換為D3;D3變換為D4……,既T(D2)= D3,T(D3)= D4……
要證明,至多是重復(fù)7次變換就得D7=6174。
證明
證:四位數(shù)總共有9999-999=9000個(gè),其中除去四個(gè)數(shù)字全相同的,余下9000-9=8991個(gè)數(shù)字不全相同.我們首先證明,變換T把這8991個(gè)數(shù)只變換成54個(gè)不同的四位數(shù).
設(shè)a、b、c、d是M的數(shù)字,并:
a≥b≥c≥d
因?yàn)樗鼈儾蝗嗟?,上式中的等號不能同時(shí)成立.我們計(jì)算T(M)
M(減)=1000a+100b+10c+d
M(增)=1000d+100c+10b+a
T(M)= D1= M(減)-M(增)=1000(a-d)+100(b-c)+10(c-b)+d-a=999(a-d)+90(b-c)
我們注意到T(M)僅依賴于(a-d)與(b-c),因?yàn)閿?shù)字a,b,c,d不全相等,因此由a≥b≥c≥d可推出;a-d>0而b-c≥0.
此外b、c在a與d之間,所以a-d≥b-c,這就意味著a-d可以取1,2,…,9九個(gè)值,并且如果它取這個(gè)集合的某個(gè)值n,b-c只能取小于n的值,至多取n.
例如,若a-d=1,則b-c只能在0與1中選到,在這種情況下,T(M)只能取值:
999×⑴+90×(0)=0999
999×⑴+90×⑴=1089
類似地,若a-d=2,T(M)只能取對應(yīng)于b-c=0,1,2的三個(gè)值.把a(bǔ)-d=1,a-d=2,…,a-d=9的情況下b-c所可能取值的個(gè)數(shù)加起來,我們就得到2+3+4+…+10=54
這就是T(M)所可能取的值的個(gè)數(shù).在54個(gè)可能值中,又有一部分是數(shù)碼相同僅僅是數(shù)位不同的值,這些數(shù)值再變換T(M)中都對應(yīng)相同的值(數(shù)學(xué)上稱這兩個(gè)數(shù)等價(jià)),剔除等價(jià)的因數(shù),在T(M)的54個(gè)可能值中,只有30個(gè)是不等價(jià)的,它們是:
9990,9981,9972,9963,9954,9810,9711,9621,9531,9441,8820,8730,8721,8640,8622,8550,
8532,8442,7731,7641,7632,7551,7533,7443,6642,6552,6543,6444,5553,5544.
對于這30個(gè)數(shù)逐個(gè)地用上述法則把它換成最大與最小數(shù)的差,至多6步就出現(xiàn)6174這個(gè)數(shù).證畢.