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百科知识

皮亚诺曲线和希尔伯特曲线

小龙人
2023-12-28
百科知识

皮亚诺曲线和希尔伯特曲线都是著名的空间填充曲线。它们是分形曲线,这意味着它们在任何尺度上都具有自相似性。

皮亚诺曲线是以意大利数学家朱塞佩·皮亚诺的名字命名的,他最早在1890年描述了这条曲线。皮亚诺曲线可以通过以下步骤构造:

  1. 从一个正方形开始。
  2. 将正方形分成九个相等的小正方形。
  3. 从右下角的小正方形开始,顺时针旋转四分之一圈,将它移动到右上角。
  4. 从左下角的小正方形开始,顺时针旋转四分之一圈,将它移动到左上角。
  5. 从中间的小正方形开始,顺序旋转四分之一圈,将它移动到中间。
  6. 重复步骤2-5,将每个小正方形分成更小的正方形,并按照相同的规则移动它们。

经过无限次迭代,皮亚诺曲线将填满整个正方形。

希尔伯特曲线是以德国数学家大卫·希尔伯特的名字命名的,他最早在1891年描述了这条曲线。希尔伯特曲线可以通过以下步骤构造:

  1. 从一个正方形开始。
  2. 将正方形分成四个相等的小正方形。
  3. 将右上角的小正方形移动到左上角,将左上角的小正方形移动到右上角,将左下角的小正方形移动到右下角,将右下角的小正方形移动到左下角。
  4. 将中间的小正方形分成四个相等的小正方形,并按照相同的规则移动它们。
  5. 重复步骤2-4,将每个小正方形分成更小的正方形,并按照相同的规则移动它们。

经过无限次迭代,希尔伯特曲线将填满整个正方形。

皮亚诺曲线和希尔伯特曲线都是非常有趣的数学对象,它们在计算机图形学、密码学和物理学等领域都有广泛的应用。

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