我试试用我的方式说说如何构造n维空间吧。

n维空间在n大于3后,说要画出来,有点难以想象。
但从数学的角度看,高维空间这个概念还算比较普通、容易理解的。

与其解释,不如快快开始。我选择用图(Graph)的方法来描述想说的东西,而且,我选的是特殊的某类空间,并且不是大多数人通常理解的空间。我选的空间的各个维度上只有一个比特——值只能在0和1之间取。数学符号表示是

下面会看到,这个模型会让人想到信息论里格雷码。但那是另一码事;我事实上忘了这种图论模型的名字,只是知道它而已。这里选择它,只是因为它的空间非常简单,我觉得应会比较容易感受维度的扩张如何进行。

首先希望大家放下对维度的先入之见。此处的维度,仅是@Ent 所说的自由度,并非大家通常理解的坐标轴的延伸方向。

开始吧。
首先是,

零维空间,没有维度——也即连一个可以取0-1值的比特都容不下。

但给它扩张一个维度后,

就有点意思了。原先的一个点获得了一个方向分成了两头。此时图示对应的空间可以容纳一个取0-1值的比特,这个空间即成为一维的空间。

再扩张,

这是空间可以容纳两个比特了,也即可以表示种状态。在该图里,开始可以看到维度是如何扩充的了:图的底下那条边,正是前一张图;将该条单边做一份拷贝,然后将原图和拷贝的两个顶点连接起来,就得到了这张图。

再按上述的方式扩张一次,

此时,该图拥有了个顶点,可表示的状态也增长到这个数目;它所对应的空间扩张成了三维的,能容纳三个在0和1之间取值的比特。这里有个比较有趣的现象:
许多人倾向将这个图看作是立方体,哪怕他只是一个图(Graph)。

再来,应该是四维空间。大家可能都见过很多次的四维空间的标志物:

即这个问题的首页图:超立方体(Hypercube)。
事实上确实会得到超立方体,

(解释一下,首页图片上的这个图形也是两个立方体的八个顶点互相连接,只不过下面这个图是两个大小相同的立方体,而上面那个看起来一大一小)
如果你眼力比较好,可以看出这个图跟本问题的首页图是等价——妥妥的同一回事。该有的点都有,点和点之间该有的边都有,不该有的边都没有。这次的扩张,和前面的操作完全一样:
先取上一张图的原份,做一份拷贝;再将拷贝和原份的对应点连接起来,得到下一张图。
新图对应的空间,再次多了一个比特;同时能表示的状态翻了一倍。

上面各个过程,进行的操作是一样的:对空间的扩基(Extending basis),将n-1维空间升级为n维空间。由数学归纳法,事实上我们可以得到任意维的空间。只是,我取的空间是特殊的。
但也不要认为这样的空间离欧氏空间很远——这种由比特组成的空间 (我忘了它的正式称谓) 的坐标值只能在两个离散值间取;假若各个坐标的取值都能取实数,那它就是欧氏空间

就介样,以后别说「画不出n维空间」这样的话了

什么是超级立方体,HyperCube的更多相关文章

  1. H - Hamiltonian Hypercube Gym - 101170H

    规律题 首先我们要知道他的顺序是怎么来的,首先当n等于1时,是0,1 当n=2时,先按照与按顺序在他们前面分别加0,即00,01,在逆序加1,即11,10 构成的顺序为00,01,11,10:往后同理 ...

  2. 2016-2017 ACM-ICPC Northwestern European Regional Programming Contest (NWERC 2016)

    A. Arranging Hat $f[i][j]$表示保证前$i$个数字有序,修改了$j$次时第$i$个数字的最小值. 时间复杂度$O(n^3m)$. #include <bits/stdc+ ...

  3. Scikit-Learn模块学习笔记——数据集模块datasets

    scikit-learn 的 datasets 模块包含测试数据相关函数,主要包括三类: datasets.load_*():获取小规模数据集.数据包含在 datasets 里 datasets.fe ...

  4. PRML读书笔记——2 Probability Distributions

    2.1. Binary Variables 1. Bernoulli distribution, p(x = 1|µ) = µ 2.Binomial distribution + 3.beta dis ...

  5. (转)Markov Chain Monte Carlo

    Nice R Code Punning code better since 2013 RSS Blog Archives Guides Modules About Markov Chain Monte ...

  6. UVa 103 - Stacking Boxes(dp求解)

    题目来源:https://uva.onlinejudge.org/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&category=3&pa ...

  7. Curse of Dimensionality

    Curse of Dimensionality Curse of Dimensionality refers to non-intuitive properties of data observed ...

  8. 海明距离hamming distance

    仔细阅读ORB的代码,发现有很多细节不是很明白,其中就有用暴力方式测试Keypoints的距离,用的是HammingLUT,上网查了才知道,hamming距离是相差位数.这样就好理解了. 我理解的Ha ...

  9. UVA 103 Stacking Boxes (dp + DAG上的最长路径 + 记忆化搜索)

     Stacking Boxes  Background Some concepts in Mathematics and Computer Science are simple in one or t ...

随机推荐

  1. LINUX中,Vi编辑器的几种模式及保存、退出等命令

    vi编辑器有三种模式: 命令模式,编辑模式,末行模式 打开vi后首先是命令模式,用i,o,a等进入编辑模式,按esc退出编辑模式,回到命令模式. 在命令模式下输入:wq表示保存退出,:wq!强制保存退 ...

  2. UESTC 1817 Complete Building the Houses

    Complete Building the Houses Time Limit: 2000MS Memory Limit: 65535KB 64bit IO Format: %lld & %l ...

  3. 第三方平台正式支持接入微信公众平台JS-SDK

    之前微信公众平台面向开发者开放微信内网页开发工具包,现在第三方平台也能正式支持接入微信公众平台JS-SDK了,第三方平台可以在获得公众号的授权后,通过JS-SDK帮助公众号开发和实现网页业务. 公众号 ...

  4. Billboard(线段树)

    Billboard Time Limit:8000MS     Memory Limit:32768KB     64bit IO Format:%I64d & %I64u Submit St ...

  5. Nginx下安装PIP监控软件

    wget http://pypi.python.org/packages/source/s/setuptools/setuptools-0.6c11.tar.gztar zxvf setuptools ...

  6. UISerachBar / UISearchDisplayController

    1. UISerachBar 继承与UIView, 包含uitextfield, 并且实现了uitextfielddelegate代理的主要内容 含有取消按钮, 默认不显示 2. UISerachDi ...

  7. HTML快速入门3

    四.表格 (Table) 1. 表格的基本形式 表由 <table> 开始, </table> 结束,表的内容由 <tr>,<th> 和 <td& ...

  8. [ES4封装教程]3.使用 Easy Sysprep v4 封装 Windows 7

    (一)安装与备份系统 1.安装 Windows 7 可能很多人会说,安装Win7谁不会,这也用说?装Win7的确人人都会,但如何安装才是最适合系统封装的,就未必是人人都会了.安装是封装之本,没有好的安 ...

  9. Linux 查看系统用户的登录日志

    查看用户登录系统的日志   有两类日志记录用户登录的行为,一是记录登录者的数据,一个是记录用户的登录时间   一,记录用户登录数据         /var/log/wtmp日志文件记录用户登录的数据 ...

  10. wsp反编译

    最后出于好奇,我把wsp文件解压缩,看看里面是什么(如果您的机器上的压缩软件不能直接解压,可尝试修改后缀名为cab.).我看到的首先是一个清单文件(manifest.xml),一个DLL文件(Shar ...