为什么无论多长的数字,最后都会收敛?因为这个拼合规则本质上是一个极度暴力的长度压缩函数。数字的长度 $C$ 的增长速度远远慢于数字本身的量级。
这种压缩是对数级别(Logarithmic)的。任何庞大的数字串,在寥寥几步之内,就会不可避免地跌破“视界”,坍缩成一个极短的数字(通常是 3 位数)。
一旦数字被压缩到了 3 位数(即总位数 $C = 3$),它就再也无法变长了。我们来看这时的代数结构:
此时生成的新数字必定是形式为 $A B 3$ 的三位数(如果前导不为0)。因为 $A$ 和 $B$ 的和被死死锁在了 3,所以 $A$ 和 $B$ 的组合是极其有限的,总共只有 4 种可能的封闭状态。
既然 $A + B = 3$,那么 $(A, B)$ 的组合只能是 $(0, 3), (1, 2), (2, 1), (3, 0)$。我们只需要对这仅有的 4 种情况进行检验,就能洞察黑洞的底牌:
| 状态组合 | 偶数个数 (A) | 奇数个数 (B) | 拼合而成的新数字 | 对新数字执行下一步验证 |
|---|---|---|---|---|
| 全是奇数 | 0 | 3 | 033 | 含 1 个偶数(0),2 个奇数(3,3),3 位数 ➔ 变成 123 |
| 1偶2奇 | 1 | 2 | 123 | 含 1 个偶数(2),2 个奇数(1,3),3 位数 ➔ 变成 123 (不动点!) |
| 2偶1奇 | 2 | 1 | 213 | 含 1 个偶数(2),2 个奇数(1,3),3 位数 ➔ 变成 123 |
| 全是偶数 | 3 | 0 | 303 | 含 1 个偶数(0),2 个奇数(3,3),3 位数 ➔ 变成 123 |