问题

三进制为何比二进制更好?

回答
三进制,有时也被称为“三态逻辑”,相较于我们熟知的二进制,它确实拥有一些独特且引人入胜的优势。不过,“更好”这个词,在技术领域往往不是绝对的,而是取决于具体的应用场景和我们追求的目标。即便如此,如果我们单从信息表示的效率以及某些特定运算的简洁性来看,三进制确实展现出其过人之处。

想象一下,我们日常生活中最常用的数字系统是十进制,它有0到9这十个符号。二进制则是只有0和1两个符号。而三进制,顾名思义,就是使用0、1、2这三个符号来表示数字。最直观的感受是,同样大小的数值,在三进制下需要的位数通常会比二进制少。这就像你用更少的字母来拼写单词一样,同样的信息量,如果可以用更少的“符号”来承载,那么它的密度就更高。

举个例子,如果我们想表示数字“3”。在二进制里,我们需要“11”(12¹ + 12⁰)。而在三进制里,我们只需要“10”(13¹ + 03⁰)。如果数字更大,比如“7”,二进制是“111”(12² + 12¹ + 12⁰),而三进制只需要“21”(23¹ + 13⁰)。你会发现,随着数字的增长,三进制所需的位数增长速度比二进制要慢一些。这在存储和传输大量信息的时候,可以节省不少空间和带宽。

除了信息密度的优势,三进制在进行某些逻辑运算时,也可能显得更加自然和高效。因为三进制本身就包含了一个“中间状态”,这使得它在处理一些需要区分“真”、“假”以及“未知”或“不确定”的情况时,能够更直接地表达。在某些复杂的逻辑电路设计或者人工智能的某些算法中,这种“三态”的特性可能会带来一些便利,能够设计出更精巧、更省资源的电路。

而且,如果我们深入探讨一下数字转换,会发现三进制的一些性质和我们熟悉的十进制之间,存在着一些有趣的联系。例如,三进制的基数是3,而3的平方是9,这个数字和十进制的“9”非常接近。这使得在某些情况下,从三进制向其他进制转换,或者在三进制内部进行一些运算,可能会比在二进制中进行更直观,甚至更有效率。

当然,我们也不能忽视二进制的巨大优势,它之所以成为计算机的基石,是因为实现“0”和“1”两种状态在物理上非常容易,比如电路的“开”和“关”、“高电平”和“低电平”。而要稳定地实现三种不同的状态,并保证其准确性,在技术上通常会增加复杂度和成本。所以,在实际的硬件实现层面,二进制目前仍然是无可争议的主流。

但话说回来,如果站在理论研究或者探索更优信息表示方式的角度,三进制展现出的信息密度和潜在的运算效率,确实是一个值得深入挖掘的方向。它让我们看到,除了非黑即白的二元世界,还有更多元的可能性等待我们去发现和利用。

网友意见

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我来班门弄斧一下,以抛砖引玉吧……

  • 三进制有两种:普通三进制对称三进制;而对于计算机而言,普通三进制意义绝对没有现行的二进制意义更大,就其本质,三进制都是以三为底数的进位制,这与二进制类似;但是对称三进制就不同了,它极大的扩充了计算机的逻辑能力,以及对整数的表达能力(后面会说到原因)。
  • 普通三进制:以1,2,0来表示数字,比如:十进制数365_(10)表达成三进制就是111112_(3),但是要表达-365,我们会发现,依然如同二进制一样,缺少对符号的表达。
  • 对称三进制:以-1,0,1来表示数字,习惯上-1用F来替代,这样表达365_(10),就是1FFFFFF;而-365_(10),就是F111111,对称三进制对于负整数的表达是无需符号位的。
  • 我们知道,人类正常的思维,是不可能仅靠“真假”两种逻辑来判断的,很多时候我们还有一种模棱两可的思维判断,或者说,就是介于真假之间的判断。就比如,有人问:你是否喜欢某个城市,你可以回答,喜欢/不喜欢/就这样吧,这样三种回答,其中的“就这样吧”的回答,就是一种不确定,或者说未知的状态,而让只有真假态度的二进制计算机,就很难明确这个逻辑到底是什么了。但是对称三进制就没有这个问题了,F是不喜欢,1是喜欢,0就可以表示不明确这个含义了。

综上所述,三进制计算机比较强大就在于可以更接近人类的思维,可以简洁的表达所有整数。但是这个和e或者π,都是没有什么关系的……提到e也好,π也好,都是一种附会而已。



参考资料:

  1. 三进制计算机 en.wikipedia.org/wiki/S
  2. 三进制: en.wikipedia.org/wiki/T
  3. 二进制: en.wikipedia.org/wiki/B
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小学奥数题:把n分成若干个正整数之和,使得这些数的乘积最大。


答:至多分两个2(或一个4),其余全是3

证明:

首先1显然不在考虑范围内。

k不少于5时,k<3(k-3),所以乘积最大的分法里是没有5或5以上的数的。

2*2*2<3*3,所以不能有3个以上的2

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