在算籌計數(shù)法中,以縱橫兩種排列方式來表示單位數(shù)目的,,其中1-5均分別以縱橫方式排列相應(yīng)數(shù)目的算籌來表示,,6-9則以上面的算籌再加下面相應(yīng)的算籌來表示。表示多位數(shù)時,,個位用縱式,,十位用橫式,,百位用縱式,千位用橫式,,以此類推,,遇零則置空。這種計數(shù)法遵循一百進位制,。據(jù)《孫子算經(jīng)》記載,,算籌記數(shù)法則是:凡算之法,先識其位,,一縱十橫,,百立千僵,千十相望,,萬百相當,。《夏陽侯算經(jīng)》說:滿六以上,,五在上方.六不積算,,五不單張。
算籌的發(fā)明就是在以上這些記數(shù)方法的歷史發(fā)展中逐漸產(chǎn)生的,。它最早出現(xiàn)在何時,,已經(jīng)不可查考了,但至遲到春秋戰(zhàn)國,;算籌的使用已經(jīng)非常普遍了,。前面說過,算籌是一根根同樣長短和粗細的小棍子,,那么怎樣用這些小棍子來表示各種各樣的數(shù)目呢,?
那么為什么又要有縱式和橫式兩種不同的擺法呢?這就是因為十進位制的需要了,。所謂十進位制,,又稱十進位值制,包含有兩方面的含義,。其一是"十進制",,即每滿十數(shù)進一個單位,十個一進為十,,十個十進為百,,十個百進為千……其二是"位值制,即每個數(shù)碼所表示的數(shù)值,,不僅取決于這個數(shù)碼本身,,而且取決于它在記數(shù)中所處的位置。如同樣是一個數(shù)碼"2",放在個位上表示2,,放在十位上就表示20,,放在百位上就表示200,放在千位上就表示2000……在我國商代的文字記數(shù)系統(tǒng)中,,就已經(jīng)有了十進位值制的萌芽,到了算籌記數(shù)和運算時,,就更是標準的十進位值制了,。
早在兩千多年前,我國古代勞動人民就發(fā)明了乘法的計算方法,。不過,,當時的方法與現(xiàn)在的不一樣,用算籌來進行計算的,。算籌就是用竹子或其他材料做成的一根根小棒,。當時用小棒表示數(shù)的方法有橫式和縱式兩種(表示多位數(shù)時,個位用縱式,,十位用橫式,,百位用縱式,千位用橫式,,依此類推,,遇零則置空)。
用算籌進行乘法計算,,先擺乘數(shù)于上,,再擺被乘數(shù)于下,并使上數(shù)的首位與下數(shù)的末位對齊,,按從左到右的順序用上數(shù)首位乘下數(shù)各位,,把乘得的積擺在上下兩數(shù)中間,然后將上數(shù)的首位去掉,、下數(shù)向右移動一位,,再以上數(shù)第二位乘下數(shù)各位,加入中間的乘積,,并去掉上數(shù)第二位,。直到上數(shù)各位用完,中間的數(shù)便是結(jié)果,。下面以183×26為例具體說明一下:
1.把乘數(shù)26擺在上面,,被乘數(shù)183擺在下面,被乘數(shù)的個位與乘數(shù)的十位對齊,,中間留有空余,,準備擺乘得的積(如圖2);
2.從高位乘起,,用乘數(shù)十位上的2乘被乘數(shù)183,,得3660,,擺在中間,積的數(shù)位與被乘數(shù)對齊(如圖3,,積的個位0用空位表示),;
3.去掉已乘過的乘數(shù)十位上的數(shù)字2,把乘數(shù)個位6移至與被乘數(shù)的個位對齊的位置(如圖4),;
4.用乘數(shù)個位6乘被乘數(shù)183,,所得的積與3660相加,最后得積4758(如圖5),。
按照中國古代的籌算規(guī)則,,算籌記數(shù)的表示方法為:個位用縱式,十位用橫式,,百位再用縱式,,千位再用橫式,萬位再用縱式等等(到搜狗可以查)這樣從右到左,,縱橫相間,,以此類推,就可以用算籌表示出任意大的自然數(shù)了,。由于它位與位之間的縱橫變換,,且每一位都有固定的擺法,所以既不會混淆,,也不會錯位,。毫無疑問,這樣一種算籌記數(shù)法和現(xiàn)代通行的十進位制記數(shù)法是完全一致的,。
中國古代十進位制的算籌記數(shù)法,,在世界數(shù)學(xué)史上是一個偉大的創(chuàng)造。把它與世界其他古老民族的記數(shù)法作一比較,,其優(yōu)越性是顯而易見的,。古羅馬的數(shù)字系統(tǒng)沒有位值制,只有七個基本符號,,如要記稍大一點的數(shù)目就相當繁難,。古美洲瑪雅人雖然懂得位值制,但用的是20進位,;古巴比倫人也知道位值制,,但用的是60進位。20進位至少需要19個數(shù)碼,,60進位則需要59個數(shù)碼,,這就使記數(shù)和運算變得十分繁復(fù),遠不如只用9個數(shù)碼便可表示任意自然數(shù)的十進位制來得簡捷方便。中國古代數(shù)學(xué)之所以在計算方面取得許多卓越的成就,,在一定程度上應(yīng)該歸功于這一符合十進位制的算籌記數(shù)法,。馬克思在他的《數(shù)學(xué)手稿》一書中稱十進位記數(shù)法為"最妙的發(fā)明之一",當然是一點也不過分,。
在算籌計數(shù)法中,,以縱橫兩種排列方式來表示單位數(shù)目的,其中1-5均分別以縱橫方式排列相應(yīng)數(shù)目的算籌來表示,,6-9則以上面的算籌再加下面相應(yīng)的算籌來表示,。表示多位數(shù)時,個位用縱式,,十位用橫式,百位用縱式,,千位用橫式,,以此類推,遇零則置空,。這種計數(shù)法遵循十進位制,。算籌的出現(xiàn)年代已經(jīng)不可考,但據(jù)史料推測,,算籌最晚出現(xiàn)在春秋晚期戰(zhàn)國初年(公元前722年~公元前221年),。
兩千多年前我們的祖先就懂得了這樣精妙的計算,真是神奇,!在這當中,,算籌功不可沒,它是在珠算發(fā)明以前中國獨創(chuàng)并且是最有效的計算工具,。中國古代數(shù)學(xué)的早期發(fā)達與持續(xù)發(fā)展都是受惠于算籌的,。