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在一場魔術(shù)表演上,一位身著黑衣的魔術(shù)師走上舞臺,將手中的十枚硬幣零亂地撒在了桌面上,通過投影儀反射的圖像,臺下的觀眾可以清楚地從大屏幕上看到硬幣中有的正面數(shù)字朝上,有的背面國徽圖案朝上,從中看不出有什么規(guī)律。
接著魔術(shù)師說道,“我今天要給大家表演一個(gè)猜硬幣的魔術(shù),我要找一位現(xiàn)場觀眾來配合我”。 一位觀眾走到了臺上,魔術(shù)師說,“你可以從這十枚硬幣中任意選擇其中的幾個(gè)翻過來,為了方便起見,就按照你電話的末位號碼來吧,麻煩你告訴我一下你的電話末位號碼?!?觀眾回答道,“是3”?!澳呛?,我現(xiàn)在背過身去,你任意選三個(gè)硬幣把它們翻過來,然后在隨意擺放一下這些硬幣,把它們弄亂,然后再挑一個(gè)你喜歡的硬幣把它蓋住。”魔術(shù)師說道。觀眾按照魔術(shù)師的要求一一做了。
當(dāng)魔術(shù)師知道了觀眾給出的末位號碼數(shù)字是奇數(shù)還是偶數(shù)后,如果這個(gè)數(shù)字是奇數(shù),那么無論觀眾把原來硬幣中正面的翻成背面的,還是把原來硬幣中背面的翻成正面的,也無論各翻多少個(gè),翻的硬幣總數(shù)一定是奇數(shù)個(gè),那么原來有奇數(shù)個(gè)正面朝上,最后一定是偶數(shù)個(gè)硬幣正面朝上;(像上圖中最后一定有奇數(shù)個(gè)正面硬幣)反之,如果一共翻了偶數(shù)個(gè)硬幣,那么原來有奇數(shù)個(gè)硬幣正面朝上最后還是奇數(shù)個(gè)正面朝上,偶數(shù)個(gè)還是偶數(shù)個(gè)。根據(jù)這一計(jì)算,魔術(shù)師最后對比一下收走的9個(gè)硬幣中的正面朝上的奇偶個(gè)數(shù),就可以推斷出在蓋子下面的那個(gè)硬幣是正面朝上還是反面朝上(圖中最后有5個(gè)硬幣正面朝上,已經(jīng)是奇數(shù),蓋子下面的一定是背面朝上了)。 其實(shí),數(shù)字奇偶性的簡單原理不只可以作為在魔術(shù)中迷惑觀眾的把戲,在實(shí)際中也有很多用途。 例如在數(shù)字通信中,7個(gè)二進(jìn)制數(shù)字像0010101可以表示一個(gè)數(shù)字、字母或者符號,這7個(gè)二進(jìn)制數(shù)字可以看作是7個(gè)硬幣,正面朝上就是1,反面朝上就是0。在傳遞這一串?dāng)?shù)字信息時(shí),中途可能發(fā)生錯(cuò)誤,在接受的一方有一些檢查錯(cuò)誤的方法,其中與這個(gè)魔術(shù)類似的奇偶校驗(yàn)位法就是其中一種最簡單的方法。 在發(fā)射數(shù)據(jù)的一方傳輸這7個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)(或者說7個(gè)硬幣)時(shí)額外再加一個(gè)1或者0(1表示這7個(gè)數(shù)字中有奇數(shù)個(gè)1,相當(dāng)于有奇數(shù)個(gè)硬幣正面朝上,0表示有偶數(shù)個(gè)1),稱為校驗(yàn)位,當(dāng)接受方收到這8個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)時(shí),會(huì)檢查一下前7個(gè)數(shù)位中是不是真的有奇數(shù)個(gè)1或者偶數(shù)個(gè)1,如果與校驗(yàn)位不符合,說明這一段信息在傳輸過程中出了錯(cuò)誤,有硬幣被“翻過去了”,例如1被噪聲干擾成0,0被噪聲干擾成1。 但是你可能想得到,這種查錯(cuò)方法是有缺陷的,像硬幣魔術(shù)一樣,奇數(shù)個(gè)硬幣被翻過來,也就是7個(gè)數(shù)位中有奇數(shù)個(gè)出現(xiàn)錯(cuò)誤,通過最后接收到的結(jié)果是可以檢驗(yàn)出來的,偶數(shù)個(gè)數(shù)位錯(cuò)誤就檢驗(yàn)不出來了。不過,實(shí)際的通信系統(tǒng)需要有一定準(zhǔn)確率,1個(gè)“硬幣”被翻過來的可能性概率已經(jīng)較低,2個(gè)“硬幣”同時(shí)被翻過來的概率就更加低了,3個(gè)或以上幾乎不可能,所以這種可以檢查出1個(gè)數(shù)位錯(cuò)誤的奇偶校驗(yàn)位法也是很有用的。 你可能不會(huì)預(yù)想到,簡單的奇數(shù)、偶數(shù)相加減的原理原來還可以這樣有趣。 |
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