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這裏所指的數字是不同數位上的數字,表示不同民族在古代代表數的符號請參見數字系統一條。
數字或稱作數,是一種用來表示數的書寫符號。
在位置的數字系統中,它的值取決於它在所在的數的位置,和該數的進位制。例如3,在十進制的37中它代表的值是十進制的30;在八進制的23它只代表3這個數,是個位數字;八進制的37,雖然數字3所在的位置和十進制的37相同,但它代表的值是3×8=24。個位數字代表的值和該數字所表示的數相同。
數字的例子有十進制所有數字:0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,還有用於更大的進位制上的英文字母,如十六進制便用上了A至F,二進制只用0和1。在一個進位制中,若底是整數,這個進位制的數最多要使用的數字是底的絕對值。
目錄[隱藏]
1 數字系統
2 數字分類
2.1 阿拉伯數字
2.2 羅馬數字
2.3 漢字數字
3 歷史
4 被使用的基數
4.1 十
4.2 二十
4.3 八
4.4 九
4.5 十二
4.6 六十
4.7 二
5 位置系統詳解
6 進位轉換
7 一般化變長整數
8 參看
9 參考
10 外部連接
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數字系統
數字(尤其是阿拉伯數字)可以進行一些數學遊戲如覆面算、蟲食算。
在數論上,有許多數列都藉助數列的項的數字,例如哈沙德數、累進可除數和純元數等。它們會隨進位制的改變而改變性質及數列內的數。這些數列的實際用途不大,可算是趣味數學的重要部分。
從木頭和石頭鑿出的符木在史前時代就開始使用。石器時代文化,包括印第安人群體,使用符木進行馬、奴隸的賭博、服務和貿易。
最早已知的符木出現於蘇美爾帝國的廢墟中,採用泥條,用堅硬的小棍壓制,然後烘烤(泥版)。蘇美爾人使用特異的60進位的系統,用於天文和其他計算。該系統被每個使用天文學的地中海國家所採納並使用,包括希臘人,羅馬人和埃及人。我們今天還在用它來數時間(分鐘每小時),以及角度。
中國古代採用木製符木(算籌)來記數,個位百位萬位等奇數位用縱籌,偶數位用橫籌,零用空位表示。有時,軍隊和供給品採用質數的符木(算籌)。模算術(參看:大衍求一術,中國剩餘定理)對於乘法很容易處理,但加法較困難。這使得模算術很適合軍需品的計算。因為常規的籌算對於乘除處理較難一些。在現代,同樣的模算術有時用於數字信號處理。
羅馬帝國使用臘、紙草、和石頭上的割符,大致遵從希臘人將字母賦予不同數字的習慣。羅馬數字在直到1500年代位數表示法開始流行前在歐洲一直很常用。
中美洲的瑪雅數字採用20或18為基數的系統,可能繼承自奧爾梅克人,它包含了數位表示法和零這樣的高級屬性。他們將此用於高級的天文計算,包括高精度的太陽年長度和金星的軌道。
印加帝國採用結繩數字,使用打結的帶顏色的繩子來記數。關於使用結和顏色來編碼的知識被西班牙征服者於16世紀所擯棄,並因此失傳,但是簡單的結繩儀器今天仍在安第斯山區域使用。
有些權威認為數位算術隨着中國的算盤的廣泛使用而開始。最早的書面數位記錄似乎是中國大約400年的算盤計算的結果。特別是,零由中國數學家在約932年正確的表述了,並且似乎是因為採用一個圓圈表示沒有算盤珠子的那一位而產生的。
在印度,現代數位數字系統被傳給阿拉伯人,可能是和天文表格一起,並被一位印度大使於773年帶到巴格達。對於印度的數字系統的詳細討論,參看印度-阿拉伯數字和印度數字。
從印度出發,伊斯蘭蘇丹們和非洲的旺盛貿易將此數字系統的概念帶到了開羅。阿拉伯數學家們將此系統推廣到十進位分數,而阿爾-花剌子模於9世紀寫下關於該系統的重要著作。隨着12世紀該著作在西班牙被翻譯和斐波那契的《計算書》的出版,該系統傳入歐洲。在歐洲,完整的帶零的印度系統是於12世紀由阿拉伯人導入。
二進位系統(基數為2),由萊布尼茲在17世紀傳播,他從中國聽說這種系統,該系統由於20世紀電腦的應用而變得常用。
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被使用的基數
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十
十進位是今天最為常用的系統。它被視為因為人類具有十根手指而產生。
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二十
瑪雅文明和其它前哥倫布時期中美洲文明使用二十進位,可能是源於人的手指和腳趾總數。
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八
基數8的系統(八進位)是北加利福尼亞的Yuki部落設計的,他們使用了手指間的間隔來數數。也有語言學證據顯示青銅時代印歐人(多數歐洲和印度語言來源於此)可能用基數10的系統取代了基數8系統(或者一個只能數到8的系統)。證據是代表9的詞,newm,根據一些歷史學家推測來源於「新」('new', newo-),這表示數字9是當時最近發明的,所以稱為『新數』('new number') (Mallory & Adams 1997年)。
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九
涅涅茨語曾經使用基數9的系統(九進位),但在俄語的影響下轉變為十進位。yúq一詞最初表示9,但在俄語影響下變成了10的意思;所以在現在的涅涅茨,9現在是xasu-yúq,也就是「涅涅茨yúq」,而10就是yúq,但在東部方言中也作lúca-yúq, 也就是「俄語yúq」。
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十二
基數12的系統(十二進位)曾經很流行,因為乘法和除法比十進位方便,而加法同樣簡單。12很有用,因為它有很多因子。它是1到4最小的公倍數。我們對十二有一個特殊的詞「打」,並且使用12小時作為一個白天或者一個黑夜。十二進位可能來自於一隻手除了拇指以外的四個手指的指節個數,它們曾被用來記數。
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六十
基數為60的系統(六十進位)是蘇美爾人和他們在美索不達米亞的繼承者所使用的,今天還在我們的計時系統中存在(所以一小時有60分鐘而一分鐘有60秒)。60也有大量因子,包括前六個自然數。六十進位系統被認為是因為十進位和十二進位合併過程中產生的。中國曆法中,六十進位的甲子系統用於表示年,每個60年循環中的年用兩個符號代表,第一個符號是十進位的天干,第二個符號是十二進位的地支。兩個符號在後續一年中同時前進一,這樣同樣的組合在60年後再現。該系統的第二個符號也和12個動物的生肖系統對應。
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