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省略加号的和的形式

这事儿其实很常见,只是我们平时可能没太注意。我们先从一个最简单的例子说起,就是小学数学里的带分数。

比如,我们写一个 “二又二分之一”,记作 2½。这个写法到底是什么意思?它的意思就是 2 + ½。你看,这里的加号就被省略掉了。我们直接把整数部分和分数部分并排写在一起,就默认了它们之间是相加的关系。

为什么这么做?图个方便。在日常生活中,尤其是在描述物体的数量时,这种写法很直观。比如你说“给我两根半的香蕉”,用 2½ 来表示,比写成 2 + ½ 或者 5/2 要快得多,也更符合口语习惯。这是一种约定俗成的记法,大家都这么用,意思就不会弄错。

但是,这里马上就有一个大坑,很多人都掉进去过。

一旦我们进入代数的世界,规则就全变了。比如一个式子写成 2x,这代表什么?它代表的是 2 * x,是 2 乘以 x。它绝对不是 2 + x。你看,同样是把两个东西并排写在一起,在带分数里是加法,在代数里就变成了乘法。

这就是数学里“上下文”这个概念最直接的体现。你不能孤立地看一个符号或者一种写法,你得看它出现在什么环境里。当周围都是数字和分数时, 代表加法。当出现了字母(变量)时,2x 就代表乘法。这是两种完全不同的规则,混淆了就会导致计算错误。

我刚开始学代数的时候就犯过这种错。老师在黑板上写了个 3a,我脑子里第一反应是“三又a”,以为是 3 + a。结果第一堂代数课的小测验,我错得一塌糊涂。后来才明白,在代数里,省略掉的运算符号,如果没特殊说明,默认就是乘号,不是加号。这背后的原因也很简单:代数里乘法用得比加法频繁得多,每次都写个乘号太啰嗦了,所以就干脆省略了。这又是一个为了效率而产生的惯例。

这种省略加号的习惯,其实还渗透在其他很多领域。

比如在编程里,处理字符串的时候。有些编程语言,比如 C++,允许你把两个用双引号括起来的字符串直接写在一起,编译器会自动把它们拼接起来。

举个例子,你可以这样写代码:
const char* my_string = "Hello, " "world!";

这行代码的效果,和下面这行是完全一样的:
const char* my_string = "Hello, world!";

你看,两个字符串 "Hello, ""world!" 之间,什么符号都没有,没有加号,什么都没有。但编译器看到这个情况,就会自动把它们当成一个整体,执行了“拼接”这个操作。拼接,本质上就是一种针对字符串的“加法”。

这个功能有什么用?主要是为了代码的可读性。当你要定义一个特别长的字符串时,写在一行里会很难看,屏幕也放不下。你可以把它拆成好几段,分在好几行写。这样代码就整齐了。

cpp
const char* long_message = "这是第一行文字,写得很长,所以我们需要换行。"
"这是第二行文字,它会自动和第一行接上。"
"这是第三行。";

在这里,三段独立的字符串之间,我们省略了加号(或者其他拼接符号),但系统默认执行了相加(拼接)的操作。这又是一个典型的“省略加号的和的形式”。

我们再回到日常生活中。你去看商品的价格,比如 ¥12.85。这个数字是什么意思?是 12 元加上 0.85 元。那个小数点,其实就扮演了一个隐含的加号角色。它把整数部分(元)和小数部分(角、分)隔开,但我们都明白这两部分是要加在一起,构成总价的。我们从不会把 12.85 理解成 12 元乘以 0.85 元。

时间也是一样。我们说现在是 3:15,意思是 3 点过 15 分。它的含义是基于 3 点这个基准,再加上 15 分钟。中间的那个冒号,就像一个特殊的加号。

更抽象一点的例子,可以看看向量或者坐标。

在二维平面上,一个点的坐标是 (3, 4)。这个写法是什么意思?它实际上是一个简写。在更完整的数学表达里,这个点对应的向量可以写成 3i + 4j。这里的 i 是 x 轴方向的单位向量,j 是 y 轴方向的单位向量。所以,(3, 4) 这个写法,其实是省略了单位向量 ij,也省略了它们之间的加号。我们之所以能这么做,是因为我们提前做了一个约定:“括号里的第一个数字,对应的是 x 轴分量;第二个数字,对应的是 y 轴分量。”

有了这个约定,(3, 4)3i + 4j 就能表达完全相同的信息。这种简写大大提高了效率。想象一下,如果每次都要写完整的 3i + 4j,在处理大量坐标数据时会多麻烦。

再进一步,多项式也可以这么看。一个二次多项式 P(x) = 5x² + 2x + 7。它明确地写出了加号。但是,在计算机科学或者更高等的数学里,我们经常用它的系数来表示这个多项式。比如,我们可以用一个列表或向量 [5, 2, 7] 来代表它。

这个列表 [5, 2, 7] 就省略了加号,也省略了变量 x 的不同次方。我们怎么读懂它?还是靠约定。我们约定,这个列表从左到右(或者从右到左,取决于约定)的元素,分别对应着 x 的二次方、一次方和零次方的系数。只要遵守这个约定,[5, 2, 7] 这个简单的数组就完整地包含了 5x² + 2x + 7 的全部信息。

你看,从最初的带分数,到代数,到编程,再到坐标和多项式,我们一直在做同样一件事:通过建立一套清晰的规则和约定,来省略掉书写中的加号,让表达更简洁、更高效。

这背后最核心的逻辑是:符号的意义是由上下文和规则赋予的。脱离了上下文,2x 到底是 2+x 还是 2*x(3, 4) 到底是一个坐标点还是别的什么,我们根本无从知晓。但只要我们处在一个共同的知识体系里,比如都在讨论初中代数,或者都在用 C++ 语言编程,这些简写就不仅不会造成误解,反而能让我们沟通和工作的效率变得更高。

所以,下次你看到一个没有加号但意思上是相加的表达时,可以想一下,它是在哪个“上下文”里?它遵循的是一个什么样的“约定”?想清楚了这两点,很多看似复杂或奇怪的记法,其实都很好理解。

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