复杂现象背后的推动力,可能是极其简单的原理。科学的目标之一就是发现纷繁复杂的自然现象背后的简单法则。爱因斯坦的相对论是这方面的典范例证。
很早的时候,生物学家观察某区域某种昆虫的数量(称为虫口数)之逐年变化规律,就十分迷惑:有的时候是逐渐增多达到一个平衡值。有的时候在两个数字间周期跳动。有的时候则进入一片混乱,类似随机数字一样变化(称为混沌现象)。
慢慢地,人们从数学中更清晰地观察到了这一现象,并因此开创了:符号动力学、非线性动力学等研究领域。
一个著名的虫口数目简化模型如下:
x' = x * (1 - x) * r
这里,x x' r 都是浮点数。
其中,x 表示当年的虫口数,x' 表示下一年的虫口数。它们的取值范围在 0 与 1 之间,实际上表示的是:虫口的总数占环境所能支持的最大数量的比率。
r 是常数(环境参数),r的取值范围在 [0,4]。
令人惊讶的是:这个简单的迭代公式有着不同寻常的神秘性质!
一般来说,多次迭代后,虫口数的稳定模式与x的初始值无关,而与 r 有关!
例如:无论x初始值是多少,当 r = 2.5 的时候,x 多次迭代后会趋向于 0.6。
而当 r = 3.2 的时候,x 的值会趋向于在 0.799 与 0.513 之间周期性摆动。
那么,r = 3.62 的时候,你观察到有什么周期现象发生吗?
不需要提交源代码,只要写出你的结论即可!
import java.util.Scanner; public class numberCycle { public static void main(String[] args){ Scanner scanner = new Scanner(System.in); double x = scanner.nextDouble(); new numberCycle().cycle(x); } public void cycle(double x){ double y = x * (1 - x) * 3.62; System.out.println(y); cycle(y); } }部分结果如下:
0.327812653445169 0.7976724940247916 0.5842357324098387 0.8793137158150686 0.3841584000803268 0.8564222198955423 0.44512678821633583 0.8940999288753334 0.3427605907388549 0.8154982807942461 0.5446682220334675 0.8977771947841352 0.33221935798098423 0.8030957553125465 0.5724413264636913 0.886003160277055 0.36562564812717696 0.8396355914827067 0.48742454729345486 0.9044275259209962 0.3129069221242675 0.7782861723637661 0.6246556387014699 0.8487487176985415 0.4647150814911151 0.9004930077834732 0.3243713695938998 0.7933395947376725 0.5935058134160799 0.873349119543778 0.4004097744679064 0.8690960688620495 0.4118404928611041 0.8768650027097176 0.39086142643202854 0.8618813537695657 0.4309316265739414 0.8877310064480484 0.36078609323239624 0.8348425471482533 0.4991272964017564 0.9049972429661153 0.31123758414724034 0.776014876308376 0.6292131527644284 0.844560339372689 0.47522698456358603 0.9027783976963977 0.3177258157038235 0.7847295606957719 0.6115232597028938 0.8599764764137722 0.4359093098719843 0.8901304280488711 0.35402966177966466 0.8278674305026241 0.5158606718164972 0.9040893495040964 0.31389670737482966 0.7796233433961341 0.6219550446972428 0.8511596208038745 0.4586066529951022 0.8987974587819102 0.32927732446610813 0.7994906403719492 0.5803053899131513 0.8816547805502463 0.37770945510897896 0.8508629819215309 0.4593605078600161 0.8990213226765472 0.3286307822590408 0.7986899801832831 0.5820391505719581 0.8806358715398224 0.38052112653557385 0.8533237716403314 0.45308757086574053 0.8970331908536577 0.33436001620523803 0.805679492681865 0.5667473728686027 0.8888721333388059 0.3575780393633441 0.8315718661648472 0.5070175531960175 0.9048217292886507 0.3117521103346021 0.7767170899722174 0.6278081006646539 0.8458676236442673 0.47195962463109636 0.9021537292039989 0.3195460086760864 0.7871196123952735 0.6065756280043163 0.8638827205660579 0.42567350373786816 0.885001570471291 0.3684211224593951 0.8423269363262593 0.4807804125690274 0.9036627990015192 0.31514396782217785 0.7812982554702486 0.6185540751192091 0.8541206512069167 0.451046803087417 0.8963249759335771 0.3363939786935234 0.8081037126479984 0.5613610101541211 0.8913700716869744 0.3505226704955918 0.8241166312305147 0.5247132418824128 0.9027891055458942 0.3176945899618094 0.7846883496443221 0.6116082077479879 0.8599078608270808 0.43608812080784615 0.8902132835472216 0.3537956079027302 0.8276198781479134 0.5164480799012939 0.9040206476165696 0.31409768500414537 0.779893991990639 0.6214068587561097 0.851642556222046 0.45737799580612337 0.8984237804257598 0.33035573811231045 0.8008193843590633 0.5774178667376796 0.8833034355534286 0.37314408418043776 0.84674542737012 0.4697587431244444 0.9016893883049638 0.3208971998699261 0.7888783168877518 0.6029085312762008 0.8666635997698823 0.41831925266572556 0.8808482849639901 0.3799355935007543 0.8528160286169817 0.454385476822407 0.8974679212965168 0.33310969057561796 0.8041744011252473 0.5700701199943518 0.8872264453879972 0.3622015615716786 0.8362619571275124 0.4956789842033656 0.9049324103373967 0.31142766987121323 0.7762745242414755 0.62869404186363 0.8450449937914642 0.47401710717920326 0.9025560991960001 0.31837388494036245 0.7855832746686028 0.6097607394909977 0.8613883398403294 0.43222245353537125 0.8883704591867511 0.3589895588804811 0.8330201208929089 0.5035333086713099 0.9049548069419964 0.311362007691145 0.7761848624448174 0.628873356757941 0.8448778016629446 0.47443467295088754 0.9026340188713965 0.31814676558783395 0.7852844321044783 0.6103783099317477 0.860896195881732 0.43350924758910203 0.8889959070346743 0.35722950720318103 0.8312120427193236 0.5078808695828486 0.9047751686585176 0.3118885674716365 0.7769030020066996 0.6274355134764333 0.846211887456092 0.4710971309224068 0.9019759394558823 0.32006354563679035 0.7877947980561315 0.6051704382468264 0.8649598276866732 0.4228316535131879 0.8834430676077785 0.37275651833080264 0.8463889288691765 0.47065325004384984 0.9018823411265806 0.3203359136840397 0.7881493542394693 0.6044312177379842 0.8655207171575775 0.42134847128956904 0.8826064520540745 0.37507653630466736 0.8485067441504666 0.4653258383995413 0.900647683112645 0.32392279113962 0.7927684758021759 0.5947175628668241 0.8725234714901406 0.40263907274394245 0.8706854764347034 0.4075840447685646 0.8740826342115541 0.3984251016684676 0.8676507949047587 0.4156950726813545 0.8792714988118684 0.3842743312841761 0.8565194019529969 0.4448759760325003 0.8940000579735026 0.3430455146270934 0.8158223480672002 0.5439276049499793 0.898014723194558 0.331535094035701 0.8022628631595525 0.5742665248276144 0.8850338295099063 0.3683311994812299 0.8422412436312129 0.48099277079109404 0.9036921853608365 0.3150580825125031 0.7811832835048934 0.6187881791002124 0.8539195139919222 0.45156233896891207 0.8965067306376915 0.33587233346361317 0.8074848348599007 0.5627401363188701 0.8907505045667763 0.35227683631453127 0.8260038782169375 0.5202717264228085 0.9035123867303765 0.31558346859366143 0.7818857654574789 0.6173563031414734 0.8551435431689391 0.44842049075839097 0.8953691862995491 0.33913320761989346 0.8113211878957953 0.5541464070410863 0.8943867631084385 0.3419418735271514 0.8145638157343327 0.5467995731069776 0.8970714758443569 0.33424995991623924 0.8055474656482788 0.5670395013740083 0.8887306530249981 0.35797629542350595 0.8319819477648949 0.5060325106167803 0.9048682639126836 0.3116157137323131 0.7765311256884394
发现无明显规律,结果呈交替状,一年增高一年降低无限循环, 增高后值为0.8左右,降低后值为0.4左右。