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?
import java.math.*;
public class Main
{
static BigDecimal v=BigDecimal.ONE; //此时的v 即为1
static void kk(int k,BigDecimal r,BigDecimal x)
{
if(k==4000)return;
x=x.multiply(v.subtract(x)).multiply(r).setScale(4, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
//这是关键 而且最后的一点中的setScale是用来保留结果小数和通过4舍5入的方式保留的
System.out.println(x);
kk(k+1,r,x);
}
public static void main(String args[])
{
BigDecimal r=new BigDecimal(3.62);
BigDecimal r2=new BigDecimal(0.5);
kk(0,r,r2);
}
}