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猜姓氏游戏及其数学原理
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猜姓氏游戏及其数学原理收藏
猜姓氏游戏及其数学原理在民间流行着一种能够猜出别人“年龄和姓氏”的魔术,这是一套七张的卡片,在每张卡片上分别写有64个数和64个姓氏。  
第Ⅰ张卡片
99缪 101丁 103洪 105崔 107邢 109翁 111全
113仇 115景 117叶 119乔 121谭 123尚 125冷 127竺
第Ⅱ张卡片
99缪 102邓 103洪 106吉 107邢 110储 111全
114刘 115景 118屠 119乔 122牛 123尚 126沙 127竺
第Ⅲ张卡片
100解 101丁 102邓 103洪 108陆 109翁 110储 111全
116詹 117叶 118屠 119乔 124瞿 125冷 126沙 127竺
第Ⅳ张卡片
104石 105崔 106吉 107邢 108陆 109翁 110储 111全
120翟 121谭 122牛 123尚 124瞿 125冷 126沙 127竺
第Ⅴ张卡片
112宫 113仇 114刘 115景 116詹 117叶 118屠 119乔
120翟 121谭 122牛 123尚 124瞿 125冷 126沙 127竺
第Ⅵ张卡片
99缪 100解 101丁 102邓 103洪
104石 105崔 106吉 107邢 108陆 109翁 110储 111全
112宫 113仇 114刘 115景 116詹 117叶 118屠 119乔
120翟 121谭 122牛 123尚 124瞿 125冷 126沙 127竺
第Ⅶ张卡片
99缪 100解 101丁 102邓 103洪
104石 105崔 106吉 107邢 108陆 109翁 110储 111全
112宫 113仇 114刘 115景 116詹 117叶 118屠 119乔
120翟 121谭 122牛 123尚 124瞿 125冷 126沙 127竺
用七张卡片,可以编排127个不同的年龄或姓氏(如果用8张卡片,就可以编排255个)。从《百家姓》中选取127个常见的姓氏,分别与127个数一一对应就得到下面的“数与姓氏对照表” :
0000000    
准备好以上七张卡片,外加这张“数与姓氏对照表” (每个姓氏下边方框中的数,是为了说明问题而加上去的),就可以来表演这个猜年龄和姓氏的魔术了。先说猜年龄:这套卡片可以用来猜127岁以内的年龄。表演者一张一张地出示这七张卡片给某位观众看,只要这位观众一一回答七张卡片上“有”、“无”自己的年龄,表演者就能“猜”出这位观众的年龄。这种“猜”年龄的方法很简单,表演者只需将观众回答“有”的那几张卡片的左上角的数字加起来,所得的和就是这位观众的年龄。比如,某位观众对七张卡片的年龄回答如下: Ⅰ
无表演者只需将Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ三张卡片的左上角的数字2、4、8、16加起来,得到的30就是这位观众的年龄。读者可以验证,30这个数确实只有卡片Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ上才有。猜姓氏与猜年龄基本相似,只是表演者将观众回答上面“有”他姓氏的那几张卡片的左上角的数字加起来后,还得找出这个和所对应的姓氏。比如,某位观众对七卡片的姓氏回答如下:Ⅰ
无表演者只先将Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ三张卡片的左上角的数字2、4、16加起来,得到22,再从“数与姓氏对照表”中得到22这个数所对应的姓氏是“曹”,那么这个观众就一定姓“曹”了。这个魔术,看起来神乎其神,其实原理并非高深莫测。我们只需有一点二进制数的知识,就能揭示其中的奥秘。让我们来看卡片的编制方法:第一步,把1——127这些正整数都转换为二进制数(转换结果参见“数与姓氏对照表”中每个姓氏下边方框里的那些数)。第二步,把二进制数中20位(从右至左的第1个数位)上是“1”的所有数填入卡片Ⅰ中,把21位(从右至左的第2个数位)上是“1”的所有数填入卡片Ⅱ中,把22位(从右至左的第3个数位)上是“1”的所有数填入卡片Ⅲ中,依次类推。比如,118这个数转换为二进制数是1110110,它在第2(按从右至左的顺序,下同)、第3、第5、第6、第7个数位上的数都是“1”,我们就把它填入卡片Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ中;它在第1、第4个数位上的数都是“0”,在卡片Ⅰ、Ⅳ中就不填。这样,七张卡片分别对应着二进制数中的7个数位。于是,当某位观众回答表演者哪几张卡片上有无他的年龄时,实际上就等于告诉表演者他的年龄的二进制数哪几位是“1”,哪几位是“0”。那么,表演者要做的事情就是把这个二进制数转换为十进制数。比如,某位观众对七卡片的年龄回答如下: Ⅰ
无那么,实际上他就已经把自己年龄的二进制数0110111告诉表演者了。把二进制数0110111转换为十进制数:×26+1×25+1×24+0×23+1×22+1×21+1×20=0+32+16+0+4+2+1=55但在实际转换时,注意到二进制数的各位2n-1所对应的十进制数已经写在代表这个数位的卡片的左上角了。因此表演者只需把观众回答“有”的那几张卡片的左上角的数字加起来就行了,即1+2+4+16+32=55。至于卡片中姓氏的编排,不过是根据事先随意编好的“数与姓氏对照表”,把每个姓氏写在与它对应的数的位置上而已。最后,顺便指出,表演过程中的“转换”工作,是在对方回答“有”或“无”的同时进行的。我们只需记住第Ⅰ张有→+1,第Ⅱ张有→+2,第Ⅲ张有→+4,第Ⅳ张有→+8,第Ⅴ张有→+16,第Ⅵ张有→+32,第Ⅶ张有→+64,转换是非常方便的。另外,如果你打算自己制作另一套纯姓氏卡片的话,那么最好把那些填在卡片上的姓氏的次序打乱,使观众不容易发现填写卡片的“规律”,这样就更能迷惑人。
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