用C#求證“黑洞數(shù)”

一、何為“黑洞數(shù)”

黑洞是茫茫宇宙中的神秘天體。黑洞密度極大，引力極強(qiáng)，任何物質(zhì)經(jīng)過(guò)它的附近，都會(huì)被它吸進(jìn)去。

曾有人猜測(cè)，百慕大三角洲的飛機(jī)和輪船離奇失蹤，可能就是遭遇了黑洞。當(dāng)然，這一猜測(cè)從未得到公開(kāi)、正確的科學(xué)解釋。

在浩瀚無(wú)垠的數(shù)學(xué)宇宙中，也存在“黑洞”之說(shuō)，即取任意一個(gè)數(shù)字不重復(fù)的三位數(shù)或四位數(shù)，將該數(shù)字重新組合成可能的最大數(shù)和最小數(shù)后求差，再將這個(gè)差重復(fù)同樣的過(guò)程，經(jīng)過(guò)有限次的重復(fù)，最后總是得到同一個(gè)差，這個(gè)差就被稱(chēng)為“黑洞數(shù)”。

如數(shù)字6、7、8、9，重新組合成的最大數(shù)為9876、最小數(shù)為6789，按照上述方法的計(jì)算結(jié)果是：9876-6789=3087，7641-1467=6174，之后不論如何計(jì)算，結(jié)果都是6174，6174即四位數(shù)的“黑洞數(shù)”。

二、求證過(guò)程

C#是微軟開(kāi)發(fā)的基于.net平臺(tái)的編程語(yǔ)言，集windows開(kāi)發(fā)和web應(yīng)用于一體，功能強(qiáng)大，使用方便。

1.了解解題思路

由“黑洞數(shù)”的得出過(guò)程可知，任意一個(gè)無(wú)重復(fù)數(shù)的四位數(shù)或三位數(shù)，按照指定的規(guī)則重新組合、求差，然后重復(fù)這一過(guò)程，最后可得出“黑洞數(shù)”。

對(duì)此，可用中文偽代碼表示為“函數(shù)求黑洞（整數(shù)型參數(shù)）”，返回值為“差”，然后迭代循環(huán)執(zhí)行“函數(shù)求黑洞”（“差”），直到得出一個(gè)不再變化的“差”，這個(gè)“差”即為黑洞數(shù)。

這個(gè)算法用編程專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)叫“遞歸”，即函數(shù)自己調(diào)用自己。

2.將算法變?yōu)榇a

C#的控制臺(tái)編程簡(jiǎn)單明了，點(diǎn)擊“文件”-“新建”-“項(xiàng)目”，選擇“控制臺(tái)應(yīng)用程序”即可。由以上偽代碼可知，首先需定義一個(gè)求黑洞的函數(shù)，具體實(shí)現(xiàn)如下。

以上二十多行代碼即完成了求黑洞數(shù)功能。但如果一個(gè)一個(gè)地將數(shù)字輸入求證，未免是用宰牛刀殺雞，所以，還可用C#來(lái)實(shí)現(xiàn)，即讓程序自動(dòng)賦值100至999，或從1000到9999，讓求黑洞函數(shù)進(jìn)行求證，并將結(jié)果顯示。

3.具體求證實(shí)現(xiàn)

先定義一個(gè)函數(shù)（或叫作方法），讓它自動(dòng)循環(huán)迭代計(jì)算出想要的結(jié)果。具體實(shí)現(xiàn)如下。

至此，代碼工作基本完成，啟動(dòng)程序調(diào)試即可看到以下結(jié)果（部分截圖）。

由上可知，四位數(shù)的黑洞數(shù)是6174，三位數(shù)的黑洞數(shù)是495。

三、啟示

以上過(guò)程如果由人工手動(dòng)求證，單計(jì)算幾千個(gè)整數(shù)的求差，就非常耗時(shí)，更別說(shuō)后期的計(jì)算了。

可見(jiàn)，掌握方便、簡(jiǎn)潔的解題思路即算法，再輔以電子計(jì)算機(jī)，我們的學(xué)習(xí)、工作和生活都將如虎添翼。