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CAICP-E · 数学基础 / Wiki

规律

找出「每一项怎样变」的规则,并用来写出下一项。

它是什么

规律是可以重复使用的规则。它藏在一串数字、颜色、动作或文字里。你的任务是把它找出来,再接着往下用。

2、4、6、8、? 每一次加 2,问号是 10。这叫等差:相邻两项的差相同。

红、黄、红、黄、红、? 问号是黄。这是重复的小块:红黄,红黄,红黄。

找下一项不够,还要能说出规则。说不清规则,下次换一串就又不会。

名字从哪来

规律的英文常说 pattern,也可以说 sequence(序列)。地上的瓷砖、毛衣的针法、鼓点的强弱,都是规律。

数学里,一串按规则排列的数叫数列。每次加同一个数,叫等差;每次乘同一个数,叫等比。小学生先熟悉等差和重复块就够。

计算思维把「找规律」当作一种本领。电脑压缩图片、识别节拍、补全序列,都要先看见重复。人眼也很擅长这件事:墙纸歪了一块,你会立刻觉得别扭。

它怎么工作

常见几种样子:

每次加(或减)同一个数。 2、4、6、8、? 每一次加 2,下一项是 10。10、7、4、1、? 每一次减 3,下一项是 -2。

同一小块反复出现。 大、小、大、小。ABA ABA ABA。找到最短的那一块,就能往下接。

隔一项变化。 A、C、E、G、? 字母表隔一个取一个,问号是 I。

两个一数。 1、1、2、2、3、3、? 问号是 4。

寻找步骤:

  1. 看相邻两项差多少
  2. 看有没有在循环
  3. 看是不是隔项变化
  4. 用已经写出的每一项去检验
  5. 再写出下一项,并说出规则

只看前两项就下结论,不够稳。第三项如果对不上,规则就要作废。

循环是一种特别的规律。字母表里 Z 后面接 A,常常是题目规定的绕回。编码里也会遇到这种绕回。

生活里在哪里

  • 日历:七天一星期,周而复始
  • 交通灯:红、绿、黄,按固定顺序
  • 音乐:强弱弱、强弱弱
  • 地砖:深浅相间
  • 跳绳个数排成一列以后,看有没有稳定增加,见 排序

自然界也有规律。年轮一圈圈变粗,花瓣常按固定数目长。规律让世界可预测;可预测,才能写出问号,才能做计划。

和相近概念的差别

名称规则从哪来
规律要从序列里自己发现
编码规则写在对照表或题干里
顺序流程人规定先做什么后做什么
占比看一份占全部多少,不是看下一项

不要把两件事混起来。看到对照表,走编码;看到 2、4、6、8,走规律。

规律说的是「每一项怎样变」。顺序流程说的是「做事的先后」。一个管序列,一个管步骤。

常见误会

误会 1:下一项写对了,却说不清规则。

碰巧猜中不算会。换一串更长的,就会露馅。

误会 2:只解释了开头,解释不了后面。

规则必须罩住已经写出的每一项。

误会 3:同时发明两套规则。

一套就够。两套都能解释时,选更简单、能管住全部项的那一套。

误会 4:把偶然相等当成规律。

两个数碰巧一样,不表示后面都会一样。要用更多项去检验。

想知道更多

  • 活动:CS Unplugged《不插电的计算机科学》里有找模式、排卡片的身体游戏。
  • 纪录片:法国片《维度:数学漫步》(Dimensions)。形状和空间里也藏着重复与对称。
  • 生活作业:给家里地砖或窗帘画三格,说出最短的重复块,再预测下一格。

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