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当我开始为我的代数引擎 RomiMath 用 TypeScript 实现布赫伯格算法时,我发现了一个令人惊讶的事实:这个被认为是计算代数中最复杂的算法之一,实际上只是纯粹的机械操作。
让我们一步一步地将其简化为易于理解的内容,不做不必要的抽象。
1. 单项式(简单明了)
单项式就是一个项。加法(+)和减法(-)将单项式分开。
示例:25<i>4 + 15</i>x - 2 有 3 个单项式。
在代码中:
```typescript
class Monomial {
coefficient: number; // 例如,5,-2
variables: string[]; // 例如,['x', 'y']
exponents: number[]; // 例如,[2, 1] 表示 x²y
}
```
2. 次数(超级简单)
次数就是指数的总和:
```
3x²y → 次数 = 2 + 1 = 3
5x → 次数 = 1
7 → 次数 = 0
```
3. 词典顺序(比看起来简单)
这就像在字典中排列单词:
```
x > y > z > w
x³ > x²y¹⁰⁰⁰ (因为 3 > 2)
x²y > x²z (因为 y > z)
xy > x (因为它有更多的变量)
```
4. 布赫伯格算法(逐步解析)
步骤 1:取两个多项式
P1: x² + y - 1
P2: x + y² - 2
步骤 2:查看它们的“主项”
```
LT(P1) = x² (因为 x² > y > -1)
LT(P2) = x (因为 x > y² > -2)
```
步骤 3:计算这些项的“最小公倍数”
```
LCM(x², x) = x² (指数的最大值:max(2,1) = 2)
```
步骤 4:进行“智能减法”(S-多项式)
```
S(P1,P2) = (x²/x²)P1 - (x²/x)P2
= (1)(x² + y - 1) - (x)(x + y² - 2)
= (x² + y - 1) - (x² + xy² - 2x)
= -xy² + 2x + y - 1
```
步骤 5:与已有的结果进行简化
```
尝试使用 P1 和 P2 来简化结果
如果不能简化为零 → 新多项式!
```
步骤 6:重复直到没有新项出现
真正的精髓
布赫伯格算法实际上就是:
```
while (还有对) {
1. 取两个多项式
2. 进行它们的“智能减法”
3. 简化结果
4. 如果还有新项,添加到基底
}
```
这并不比跟随食谱复杂。
为什么这很重要
我在 TypeScript 中实现了这个算法,现在它可以在浏览器中在几秒钟内解决 7 个变量的系统。复杂性并不在于理解算法,而在于克服对数学符号的恐惧。
当你将“高级”概念分解为机械操作时,一切都变得可接近。
有没有其他人也有过这样的经历:发现一个“复杂”的概念实际上在分解后变得简单?
这个想法很简单:你们公司的文化到底是什么样的?没有虚假宣传,没有雇主品牌(也就是Glassdoor)。只有真实员工的看法。<p>ratetheculture.com
晚上阅读 Hacker News 让我眼睛感到不适。这只是一个轻量级的游乐场项目,您可以在以下链接尝试:
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它使用了 Hacker News API 和 Algolia 搜索 API,提供暗黑模式的视图。
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