“所以,接下来的问题就是,要如何得到一个数,使它的各位数之和S,正好比非0整数的总和Q,大于一呢?
第一个小盒的密码“1210”,一共有3个非0数字。接下来把序号0,也就是密码第一位的数字抛开,从密码第二位开始到密码最后一位上的数字相加,即2+1+0,得到的结果也为3,与推论相符。
“既然这十个数字的总和为10,那么这行密码里的数字不能有多个偏大的数,例如同时出现8和9,或者同时出现6和7,这样一来,这些数字加起来的总和就超过了10,显然不符合自我描述数的要求。
“因此,我们可以得出这种自我描述数的通解,即一个N位数的自我描述数(其中N≥7),其从左到右第一位数为N-4,第二位数为2,第三位数为1,第N-3位数为1,剩下的所有位数均为0。”
打开小盒后,林书意看到里面有一把钥匙。
“这也就意味着,在序号0上的数,也就是密码的第一位数,一定不会小于3。
第二个小盒的密码“”,一共有4个非0数字。接下来把序号0,也就是密码第一位数字抛开,从密码第二位开始到密码最后一位上的数字相加,即2+1+1+0+0+0,得到的结果也为4,依旧与推论相符。
“由此可以判断出,在十位数的密码中,最多只有一个数是大于5的。换而言之,6、7、8、9这四个数字,在第三个小盒的十位数密码中,最多只能出现一次,且必须出现一次。
“再者,因为序号0上的数字,就代表着密码中0出现的次数。所以除序号0以外,其他序号上的数字,即密码从第二位数开始到第十位数上,表示的都是非0数字出现的次数。
想通这一点后,林书意的思绪再次回到这第三个数字密码中:“从密码的第二位开始往后,必然会出现一个数字2,其他的数字只能是1,在结合自我描述数的特征,出现数字2的位置,必然是序号1,即密码的第二位,数字1出现的次数。而之后的其他位数,只剩下两个1,其余均是0。”
“所以不难发现,这些自我描述数出现了一个重要的特征,就是其所有数字相加的总和就等于它的位数。”
“先看第一个小盒的密码‘1210’,将这四个数字相加,即1+2+1+0,得到的结果为4,和数字密码的位数相同。
“通过这样的转换后就变得显而易见,只可能出现一位数是2,其他位数均为1的可能了。”
“同样的对于第二个小盒的密码‘’来说,将这七个数字相加,即3+2+1+1+0+0+0,得到的结果为7,同样也和数字密码的位数相同。
林书意先是将第二个小盒上的密码结果带入上述通解中进行了验证,即七位数的自我描述数,第一位数为3,第二位数为2,第三位数为1,第四位数为1,其余位数全部为0,正好就是密码“”。
所以,这第三个小盒外部的十位数密码,应该也是要符合自我描述数的特征。
眼见刚才的推论没有问题,林书意继续着刚才的思考:“假设这段密码第二位数到最后一位数相加之和,也就是这段密码所有非0数字的个数,等于S。
“接下来,把除序号0以外的数字,也就是把密码的第二位到第十位数相加,得到的结果就是,这行密码中出现了多少个非0数字。”
然而很快,他通过简化思考后,得到了想要的答案:“其实这个问题简单的做一个转换后,就变得一目了然了,只需要把非0的位数去掉即可。
“那么这第三个小盒的十位数密码,究竟是什么呢?”林书意在验证了前两个小盒的数字密码后,开始思考如何去破解这第三个小盒的数字密码锁:“既然每个序号上的数字,代表着在此密码中出现的次数,那么不难得出,越大的数字出现的次数,相对会少一些。这样一来,说不定可以从密码数字之和中寻找一些规律
“由于密码的第一位数是0出现的个数,肯定不会为0,所以必然有S=Q+1”
“简单的验证一下,例如在第一个小盒的密码中,S等于3,Q等于2;在第二个小盒的密码中,S等于4,Q等3。
接着看向了手中第三个小盒,随意摸弄着其外部的十位数密码锁,林书意继续着刚才的思考:“第三个小盒外的密码锁,共有十位数字,所以这十个数字相加之和,必然是等于10。
林书意将按照这个密码,将密码锁上的十位数全部旋转至对应的数字上后,第三个小盒上的密码锁应声而开。
“而且,在十位数的密码中,一定会出现0,并且0的数量,就代表着没有出现数字的数量。由此可知,这个密码里至少会有3个0。
得到了这样一个重要的结论后,林书意的精神微微感受到有些吃力,果然不是自己的身体,运用起来难免会有一些生疏。
“这应该就是卧室房门的钥匙吧?”林书意心中暗自想道,正准备去试试看,能否打开卧室房门之时,他隐约听到门外有脚步声靠近。
接着,林书意将十位数带入,即十位数的自我描述数,第一位数为6,第二位数为2,第三位数为1,第七位数为1,其余位数全部为0,得到密码“”。
林书意此时陷入了深深的思考之中,推论到这里他陷入了僵局。
林书意停下了思考,认为应该将目前这个推论,在前两个小盒的数字密码中验证一下,这样会比较保险。
“再假设这段密码即除第一位数之外,所有出现非0数字的个数为Q。
“因此,我们可以将S=Q+1转换位另一种更简单的数学模型,即有一个由非0组成的Q位数,其所有数字相加为S,且S=Q+1。
“由于0相加之和依旧为0,所以将其去掉,对S和Q的数值都不会存在影响。