使用 Linux 命令玩有趣的数学游戏

在家玩流行的英国游戏节目“倒计时”中的数字游戏。
95 位读者喜欢这个。
Math formulas in green writing

João Trindade。由 Jason Baker 修改。CC BY-SA 2.0。

和许多人一样,我在疫情期间一直在探索许多新的电视节目。我最近发现了一个英国游戏节目,叫做 倒计时,参赛者玩两种类型的游戏:文字游戏,他们尝试用一组乱序字母组成最长的单词;以及数字游戏,他们从随机选择的数字中计算出目标数字。因为我喜欢数学,所以我发现自己被数字游戏吸引了。

数字游戏可以为你的下一次家庭游戏之夜增添乐趣,所以我想分享我自己的变体。你从一组随机数字开始,分为 1 到 10 的“小”数字和 15、20、25 以及直到 100 的“大”数字。你从大小数字中选择任意六个数字的组合。

接下来,你生成一个介于 200 到 999 之间的随机“目标”数字。然后使用你的六个数字进行简单的算术运算,尝试计算目标数字,每个“小”数字和“大”数字最多使用一次。如果你完全计算出目标数字,你将获得最高分,如果你能达到目标数字的 10 以内,则得分较低。

例如,如果你的随机数字是 75、100、2、3、4 和 1,而你的目标数字是 505,你可能会说 2+3=55×100=5004+1=5,以及 5+500=505。或者更直接地说:(2+3100 + 4 + 1 = 505

在命令行上随机化列表

我发现在家玩这个游戏的最佳方式是从 1 到 10 的池中抽取四个“小”数字,并从 15 到 100 的 5 的倍数中抽取两个“大”数字。你可以使用 Linux 命令行为你创建这些随机数字。

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 seq 命令生成数字序列。你可以以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。要生成从 1 到 10 的列表,你可以运行此命令

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

要随机化此列表,你可以使用 Linux shuf(“shuffle”)命令。shuf 将随机化你给它的任何内容的顺序,通常是一个文件。例如,如果你将 seq 命令的输出发送到 shuf 命令,你将收到一个介于 1 和 10 之间的随机数字列表

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

要从 1 到 10 的列表中仅选择四个随机数字,你可以将输出发送到 head 命令,该命令打印其输入的前几行。使用 -4 选项指定 head 应该只打印前四行

$ seq 1 10 | shuf | head -4
6
1
8
4

请注意,此列表与之前的示例不同,因为 shuf 每次都会生成一个随机顺序。

现在你可以执行下一步来生成“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 递增,直到达到 100。你可以使用 Linux seq 命令生成此列表。要使每个数字递增 5,请为 seq 命令插入另一个选项以指示步长

$ seq 15 5 100
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100

就像之前一样,你可以随机化此列表并选择两个“大”数字

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

使用 Bash 生成随机数

我想你可以使用类似的方法从 200 到 999 的范围内选择游戏的目标数字。但是生成单个随机值的最简单解决方案是直接在 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。要将其置于 200 到 999 的范围内,你需要先将随机数置于 0 到 799 的范围内,然后加上 200。

要将随机数置于以 0 开头的特定范围内,你可以使用算术运算。模数计算两个数相除后的余数。如果我从 801 开始并除以 800,结果是 1 余数为 1(模数为 1)。将 800 除以 800 得到 1 余数为 0(模数为 0)。将 799 除以 800 得到 0 余数为 799(模数为 799)。

Bash 支持使用 $(( )) 构造进行算术扩展。在双括号之间,Bash 将对你提供的值执行算术运算。要计算 801 除以 800 的模数,然后加上 200,你将键入

$ echo $(( 801 % 800 + 200 ))
201

通过该操作,你可以计算一个介于 200 和 999 之间的随机目标数字

$ echo $(( RANDOM % 800 + 200 ))
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 将自动扩展双括号内的任何变量。你不需要在 $RANDOM 变量上使用 $ 来引用变量的值,因为 Bash 会为你完成。

玩数字游戏

让我们将所有这些放在一起玩数字游戏。生成两个随机“大”数字、四个随机“小”值和目标值

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

我的数字是 7510043102,我的目标数字是 868

如果我使用每个“小”数字和“大”数字不超过一次来执行这些算术运算,我可以接近目标数字

10×75 = 750
750+100 = 850

and:

4×3 = 12
850+12 = 862
862+2 = 864

只差四位——还不错! 但我找到了这种使用每个随机数不超过一次来计算确切数字的方法

4×2 = 8
8×100 = 800

and:

75-10+3 = 68
800+68 = 868

或者我可以执行这些计算来完全获得目标数字。这仅使用了六个随机数字中的五个

4×3 = 12
75+12 = 87

and:

87×10 = 870
870-2 = 868

尝试一下 倒计时 数字游戏,并在评论中告诉我们你做得怎么样。

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Jim Hall 是一位开源软件倡导者和开发人员,以 GNOME 的可用性测试以及作为 FreeDOS 的创始人 + 项目协调员而闻名。

13 条评论

我要补充的是,我为我的文章改编了数字游戏。该节目使用两组 1-10 的小数字,以及一组大数字:25、50、75 和 100 来进行数字游戏。但是 'seq 25 25 100' 并不能很好地展示 'seq' 命令。 :-) 要更像节目那样进行数字游戏,请执行以下操作

seq 25 25 100 | shuf | head -2
(seq 1 10 ; seq 1 10) | shuf | head -4
echo '以及目标是:'
echo $(( RANDOM % 800 + 200 ))

嗨 Jim,

非常感谢这篇有趣的文章。说到游戏,我一直在想一个关于游戏的微不足道的主题,以及我关于使用“grep”或“egrep”命令来检测旧游戏“四子连珠”中获胜的想法。我想在某个时候在这里分享它。只是在想我确信有人可能已经介绍过这个了,但我想分享我脑海中的想法,因为你的帖子有点启发了我这个想法,即使用 Linux 命令。

回复 作者:Jim Hall

这听起来像一个很棒的文章想法 - 你应该写这篇文章!我鼓励你联系 https://open-source.net.cn/contact 的编辑来提出你的文章。

回复 作者:Benny-B0Y

75 x 10 + 100 = 850
(4 + 2) x 3 = 18
850 + 18 = 868

小数字:7,10,3,2
大数字:40,90
目标:353

90/10x40-7=353
(90-40)X7+3=353

太棒了 - 干得好!我真的很喜欢数字游戏。我有一个脚本包含 Linux 命令,这样我就可以在有空闲时间时玩数字游戏。这里有一些玩法

数字:25 100 10 2 9 8
目标:795

8 x 100 = 800
10 / 2 = 5
800 - 5 = 795

数字:25 75 7 6 3 10
目标:225

25 x 10 = 250
75 / 3 = 25
250 - 25 = 225

数字:100 75 3 4 5 2
目标:707

3 + 4 = 7
7 x 100 = 700
5 + 2 = 7
7 + 700 = 707

回复 作者:vdpolg

$ ./math.sh
小数字 4 个:5 8 7 10
大数字 2 个:70 75
目标:444

让我 想一下

回复 作者:Jim Hall

(70-8) x 7 +10 = 444

回复 作者:vdpolg

我使用安卓:Termux APP
但 bash scritpt 不支持 `echo $RANDOM`
===
#!/bin/sh
echo -n '小数字 4 个:'
echo `seq 1 10 | shuf | head -4 `
echo -n '大数字 2 个:'
echo `seq 15 5 100 | shuf | head -2`
echo -n '目标:'
echo `shuf -i 200-999 -n 1`
echo ===============================
echo -n '使用 RANDOM :'
echo $RANDOM
===
输出
```
$ uname -a
Linux localhost 4.14.117-perf+ #1 SMP PREEMPT Thu Aug 20 00:23:47 2020 aarch64 Android
$ ./math.sh
小数字 4 个:6 8 3 4
大数字 2 个:30 60
目标:822
===============================
使用 RANDOM
$
```

那是因为你实际上没有运行 Bash。尽管 Bash 是那里的默认用户 shell,但在 Termux 中,/bin/sh 默认指向 Toybox shell。类似的情况也适用于例如 Debian,其中 /bin/sh 默认指向 Dash,Mac OS X 10.0–10.2,其中它指向 tcsh,或者 OpenWRT 和裸 Android,其中它指向 Busybox。

一般来说,当你明确使用 Bash 特性($RANDOM 属于 Bash 特性)而不是针对任何符合 POSIX 标准的 shell 时,使用 `#!/bin/sh` shebang 行是一种不好的做法。

回复 作者:vdpolg

4*(75*3-10+2) :P

天哪。这很有趣。我第一次得到 [4,2,7,8,50,75,[327]],其中 7*50 - 8*4 + 7 = 325!

第二次,我想我会见好就收,是:[4,9,2,7,20,80,[650]],其中 7*8+9*20/2 = 650!

我想我要去买张彩票。

shuf -e {15..100..5} -n2
shuf -i 1-10 -n4
shuf -i 200-999 -n1

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