用 Linux 命令玩一个有趣的数学游戏

在家玩流行的英国游戏节目 “Countdown” 中的数字游戏。

像许多人一样，我在大流行期间看了不少新的电视节目。我最近发现了一个英国的游戏节目，叫做 Countdown，参赛者在其中玩两种游戏：一种是 单词 游戏，他们试图从杂乱的字母中找出最长的单词；另一种是 数字 游戏，他们从随机选择的数字中计算出一个目标数字。因为我喜欢数学，我发现自己被数字游戏所吸引。

数字游戏可以为你的下一个家庭游戏之夜增添乐趣，所以我想分享我自己的一个游戏变体。你以一组随机数字开始，分为 1 到 10 的“小”数字和 15、20、25，以此类推，直到 100 的“大”数字。你从大数字和小数字中挑选六个数字的任何组合。

接下来，你生成一个 200 到 999 之间的随机“目标”数字。然后用你的六个数字进行简单的算术运算，尝试用每个“小”和“大”数字计算出目标数字，但使用不能超过一次。如果你能准确地计算出目标数字，你就能得到最高分，如果距离目标数字 10 以内就得到较低的分数。

例如，如果你的随机数是 75、100、2、3、4 和 1，而你的目标数是 505，你可以说 2+3=5，5×100=500，4+1=5，以及 5+500=505。或者更直接地：(2+3)×100 + 4 + 1 = 505。

在命令行中随机化列表

 

我发现在家里玩这个游戏的最好方法是从 1 到 10 的池子里抽出四个“小”数字，从 15 到 100 的 5 的倍数中抽出两个“大”数字。你可以使用 Linux 命令行来为你创建这些随机数。

让我们从“小”数字开始。我希望这些数字在 1 到 10 的范围内。你可以使用 Linux 的 seq 命令生成一个数字序列。你可以用几种不同的方式运行 seq，但最简单的形式是提供序列的起始和结束数字。要生成一个从 1 到 10 的列表，你可以运行这个命令：

1. $ seq 1 10
2. 1
3. 2
4. 3
5. 4
6. 5
7. 6
8. 7
9. 8
10. 9
11. 10

为了随机化这个列表，你可以使用 Linux 的 shuf（“shuffle”，打乱）命令。shuf 将随机化你给它的东西的顺序，通常是一个文件。例如，如果你把 seq 命令的输出发送到 shuf 命令，你会收到一个 1 到 10 之间的随机数字列表：

1. $ seq 1 10 | shuf
2. 3
3. 6
4. 8
5. 10
6. 7
7. 4
8. 5
9. 2
10. 1
11. 9

要从 1 到 10 的列表中只选择四个随机数，你可以将输出发送到 head 命令，它将打印出输入的前几行。使用 -4 选项来指定 head 只打印前四行：

1. $ seq 1 10 | shuf | head -4
2. 6
3. 1
4. 8
5. 4

注意，这个列表与前面的例子不同，因为 shuf 每次都会生成一个随机顺序。

现在你可以采取下一步措施来生成“大”数字的随机列表。第一步是生成一个可能的数字列表，从 15 开始，以 5 为单位递增，直到达到 100。你可以用 Linux 的 seq 命令生成这个列表。为了使每个数字以 5 为单位递增，在 seq 命令中插入另一个选项来表示 步进：

1. $ seq 15 5 100
2. 15
3. 20
4. 25
5. 30
6. 35
7. 40
8. 45
9. 50
10. 55
11. 60
12. 65
13. 70
14. 75
15. 80
16. 85
17. 90
18. 95
19. 100

就像以前一样，你可以随机化这个列表，选择两个“大”数字：

1. $ seq 15 5 100 | shuf | head -2
2. 75
3. 40

用 Bash 生成一个随机数

 

我想你可以用类似的方法从 200 到 999 的范围内选择游戏的目标数字。但是生成单个随机数的最简单的方案是直接在 Bash 中使用 RANDOM 变量。当你引用这个内置变量时，Bash 会生成一个大的随机数。要把它放到 200 到 999 的范围内，你需要先把随机数放到 0 到 799 的范围内，然后加上 200。

要把随机数放到从 0 开始的特定范围内，你可以使用模数算术运算符。模数计算的是两个数字相除后的 余数。如果我用 801 除以 800，结果是 1，余数是 1（模数是 1）。800 除以 800 的结果是 1，余数是 0（模数是 0）。而用 799 除以 800 的结果是 0，余数是 799（模数是 799）。

Bash 通过 $(()) 结构支持算术展开。在双括号之间，Bash 将对你提供的数值进行算术运算。要计算 801 除以 800 的模数，然后加上 200，你可以输入:

1. $ echo $(( 801 % 800 + 200 ))
2. 201

通过这个操作，你可以计算出一个 200 到 999 之间的随机目标数：

1. $ echo $(( RANDOM % 800 + 200 ))
2. 673

你可能想知道为什么我在 Bash 语句中使用 RANDOM 而不是 $RANDOM。在算术扩展中, Bash 会自动扩展双括号内的任何变量. 你不需要在 $RANDOM 变量上的 $ 来引用该变量的值, 因为 Bash 会帮你做这件事。

玩数字游戏

 

让我们把所有这些放在一起，玩玩数字游戏。产生两个随机的“大”数字, 四个随机的“小”数值，以及目标值：

1. $ seq 15 5 100 | shuf | head -2
2. 75
3. 100
4. $ seq 1 10 | shuf | head -4
5. 4
6. 3
7. 10
8. 2
9. $ echo $(( RANDOM % 800 + 200 ))
10. 868

我的数字是 75、100、4、3、10 和 2，而我的目标数字是 868。

如果我用每个“小”和“大”数字做这些算术运算，并不超过一次，我就能接近目标数字了：

1. 10×75 = 750
2. 750+100 = 850
3.  
4. 然后：
5.  
6. 4×3 = 12
7. 850+12 = 862
8. 862+2 = 864

只相差 4 了，不错！但我发现这样可以用每个随机数不超过一次来计算出准确的数字：

1. 4×2 = 8
2. 8×100 = 800
3.  
4. 然后：
5.  
6. 75-10+3 = 68
7. 800+68 = 868

或者我可以做 这些 计算来准确地得到目标数字。这只用了六个随机数中的五个：

1. 4×3 = 12
2. 75+12 = 87
3.  
4. 然后：
5.  
6. 87×10 = 870
7. 870-2 = 868

试一试 Countdown 数字游戏。

原文地址：https://linux.cn/article-13358-1.html