金属棒上的图书馆

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某一天,外星人来到了地球。它们和人类进行了和平友好的交流,教给了我们很多新的科学和技术。在他们准备离开时,地球方面的代表把地球上所有图书馆的藏书都作为礼物送给外星人:“虽然我们的科学技术没有你们发达,但这些书里记录我们所有的文化,你们感兴趣的话就带走吧。”

外星人答道:“这些书是你们地球人几千年来的积累,我们带走不合适,而且这么多我们的飞船也装不下。但我们确实对你们的文化感兴趣,想把这些书的内容复制下来回去好好研究一下。”

有什么方法可以轻便的地记录下所有书的内容呢?

解决方案

方案一:扫描刻录光盘

地球人听到外星人这样说,自然想到了我们比较常用的一个方法:扫描成电子版。于是地球人说:“我们可以把书的内容扫描下来,刻录成光盘给你,这样重量会减轻很多。”扫描到光盘里,的确解决了带纸质书的重量麻烦。那有没有什么更好的方法呢?

方案二:编码存取

外星人回答道:不用麻烦,我们只需要一根1厘米长的金属棒既可以记录下所有的内容了。我们先把你们用的字母、数字、符号等一一编号,零用来做分割符号。如“cat”这个单词就可编号为“301022”。然后再用快速扫描装置扫描所有书的内容,所有内容就合并成一串长长的数字。这串数字前面加个小数点,它就变成了一个小数。最后我们在金属棒上标记出这个小数对应的点,所有书的内容就被记录下来了。

这个方法听起来是不是特别不可思议?其实,在计算机中,当遇到特别大的文件时,我们会采取相应的压缩方法对数据进行压缩,而压缩的一个基本思想就是对数据进行编码,因为往往存取数字对计算机来说更快也更容易。

运用的计算思维

在上面的案例中,两种解决方法都是通过利用计算机工具将庞大难携带的纸质书转换成了计算机可识别的电子数据,但差别在于第一种方法是直接扫描刻录不做任何处理,所以即便是电子数据也有可能要占用极大的存储空间,从解决问题的思想上来看这种方法直接也简单也正是机械式计算思维的一种表现形式;但第二种解决方法相对于第一种来说,做了一个编码处理,使得原有数据可以更简单的存取,这正是计算思维中转化思想的体现。

参考文献

[1] 《逻辑思维游戏大全集》 清华大学出版社