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北京的汽车

(2007-11-14 10:41:53)
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分类: 教育
 

这是周六的中午,妞妞和爸爸坐在一家餐厅里,窗外停满了吃午饭客人的小汽车。落地窗的隔音效果非常好,只看见远处马路上的车流如同川流不息的钢铁长河,一辆接一辆,没有头也没有尾,无声地滑过。北京的汽车是越来越多了,据说总数已经到了三百二十万辆,而且每天都要增加一千辆以上。妞妞刚出生的那一年,家里有了第一辆车,只是那时候的车牌是京C,现在北京的车牌已经排到了京K了。像所有的城市孩子一样,妞妞耳濡目染也能识别出十几种汽车商标案,对有关系的车牌号码,也都能倒背如流。

“爸爸,汽车牌照会不会用光呀?”妞妞扭过头来问。

“当然可能会用光,不过我们号牌的设计已经考虑了总容量的问题,比如我们原来的那辆车EE8888是六位车牌。”爸爸说着,就拿出笔,在餐桌上的餐巾纸上画了六个方块。这是北京西北海淀区一家很受人欢迎的餐厅,他们卖的江西菜,口味十分适合爸爸这个湖南人。妈妈去接奶奶,还没有到,两个人在等。

“我们把问题简化一下,假如汽车用一位数字作为号码,那么最多能有多少辆车呢?”爸爸含笑望着妞妞。

“十辆,车牌号分别是0,1,2,。。。9。”

“很对,那么两位数字呢?三位数字呢?”爸爸紧接着就问下去。

“两位数字可以是100辆,三位数字是1000辆。”妞妞略为思考就给出了答案。

“太好了,如果我们既可以用英文字母,又可以用0到9这十个数字,那么一位车牌最多可以有多少辆车呢?”爸爸又抛出了一个有些古怪的问题。

“好像是26+10 ,36辆。”妞妞有些迟疑。

“对呀!那么两位的车牌又可以多少辆车呢?”爸爸继续他的问题。

“那我就不会算了。”妞妞抬起头望着爸爸。“你快教教我吧!”

爸爸指着他画的六个方框框说:“如果每一个格子代表一位车牌号,每一位有多少种选择我们把它写在方框里。你告诉爸爸他们每一位都有多少种可能选择呢?”

“每一位上都可能出现0到9这十个数,同时还可以出现A到Z这26个字母,所以每一位上的选择是36种。”妞妞很肯定地回答道。

爸爸在最后的两个框框里分别写下两个36,然后告诉妞妞说:“那么两位车牌号的可能最多的车子可以是36*36=1296辆。我们可以用一个非常简单的办法把他们都写出来。”说着爸爸就在餐巾纸上写下两列一样的文字,分别是英文字母A顺序到Z和0到9的数字,然后从第一列的A画了几根线,连接到第二列的前几个字母。“以A开头的车牌有多少个?”

“AA,AB,AC,…A0,A9,应该是36个。”妞妞把头和爸爸顶在一起,慢慢地说。

“对,我们同样计算,以B开头的也是36个,以C开头的也是36个,而开头的字符是多少个呢?”爸爸问到。

“36个。”妞妞的回答很快。

“所以两位车牌的最大数是36*36。”

“哦,我懂了,三位就是36*36*36吧?”妞妞很兴奋地说。

“对了,北京市的车牌有六位,假设每一位上都可以使用英文字母和数字,那么北京市的车辆可以有六个36相乘,也就是366=2,176,782,336,21亿可是一个巨大的数字。居估计北京市车辆的最高值可能在600万辆以下。所以我们实际上是用不完的。”爸爸抬起头。

这时候餐厅已经开始上菜了,先上来的事是妞妞最爱吃的糯米藕和百合蒸南瓜。妞妞忍不住看了菜一眼,舔了舔嘴唇。

爸爸让妞妞开始吃饭,不过还是想把这个问题说得更清楚些。“这就好像是一个36进制的计数,A到Z分别代表10到35,那么现在我们这个六位的车牌就可以看着是一个36进制的数字了。它的最大数字是ZZZZZZ,对不对?这个数字我们把它化为10进制我们是会化的。就是35*365+35*364+35*363+35*362+35*361+35*360。这个计算有些复杂,实际上我们还有一个更加巧妙的计算。这个数字加1就是36进制的1000000对不对?变成十进制就是1*366,结果和我们上面计算的是一样的。注意六位36进制数还应该包括000000这个数,所以结果就是1*366。”

妞妞一边慢慢吃,一边点头,表示明白了。爸爸接着说:“其实我们在实际使用车牌的过程中,有许多的限制。比如第一位我们只用了字母,而且由于字母I和1形状上的差别很小,也不用,加上O给公安系统专用,G给郊区县使用,B给出租车使用,普通市民实际上可用的字母剩下22个,”说着在第一个格子下写下24,第二个格子下写下36。

“一般我们第三位以后没有看见字母,只是四位数字,所以选择分别是10。”说着又写下四个10。

“更加精确一点的计算,目前北京车牌的使用可以容纳22*36*10*10*10*10=7,920,000辆车。这也远远大于预计的北京市最多的汽车数量。”爸爸说。

“为什么还有最多的汽车数量呀?汽车不会一直增加吗?”妞妞边吃边说。

“这是根据北京市的居民数量,以及世界发达国家人均汽车拥有的比例估计的,说起来也就是一个大概的数字,我们在设计工程时候经常会用到估计最大值的办法。如果最大值能够满足,那么也就不会存在问题了。比如爸爸估计妞妞放开肚皮吃也不会吃三碗米饭,那么我们就不需要准备三碗米饭的钱了,你说对不对?”爸爸也开始吃饭,一边微笑着看着妞妞。

“能不能有一个好一点的例子呀?”妞妞抗议了。

“那这个问题就留个妞妞作为课后作业吧!”爸爸还没说完,妈妈带着爷爷奶奶也到了,一家人亲亲热热地打招呼,开始吃饭了。

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