可快速存储无限天量数据的整数树

【 摘 要 】 目前常用海量数据、大数据来描述计算机系统能处理的数据量。实际上海量数据、大数据都是虚词，不能确切定义多大数据是海量数据还是大数据，无法具体做衡量。而且，处理海量数据、大数据的数据存储技术和数据结构与以往的存储技术和数据结构没有根本的区别。本文通过推论先天八卦与整数树，从理论上介绍一种可快速存储无限天量数据的新数据结构：整数树及相对应的幂次方进制数。

【 关键词 】 整数树；先天八卦；天量数据；新数据结构；幂次方进制数

Quick Storage Infinite Days Quantity Data of Integer Tree

Guo Chun-xue

（The Chinese Association of Software Industry Embedded System Branch of Beijing University of Technology Beijing 100124）

【 Abstract 】 at present, the commonly used mass data, large data to describe the computer system can deal with data quantity. In fact mass data, large data are empty word, can not define data is how much mass data or data, can't be measured specific. Moreover, processing mass data, large data data storage technology and the data structure and the previous storage technology and data structure as there is no fundamental difference. This paper through the inference congenital gossip and integer tree, theoretically introduce a quick storage infinite days data the new data structure: integer tree and the corresponding power power into system number.

【 Keywords 】 integer tree; congenital gossip; day quantity data; new data structure; power power into system number

0 引言

当前快速发展的信息化引发的信息爆炸，使计算机软、硬件的处理能力已接近极限。原因是我们所使用的计算机是为处理线性数据设计的，对非线性数据一直是通过转换来处理。随着计算机要处理的非线性数据的增加，必然会使计算机数据处理能力不断下降。

今后大范围的云计算、物联网，乃至智慧地球的应用中的无限天量非线性数据处理的需求，促使计算机软、硬件在提高非线性数据的处理能力上创新。

计算机进行数据处理的基本操作是将数据按一定算法程序，在计算机系统内的不同存储单元间移动。数据移动的速度决定计算机数据处理的能力。因此，数据存储技术是提高计算机软、硬件的数据处理能力的核心技术。又因，数据存储技术的基础是数据结构，发明或发现新的数据结构，将是提高数据存储技术的探索方向。

中国卫星应用产业联盟提出的北斗时空码，是由北京乾坤化物数字有限公司用自主知识产权的发明专利技术提供支撑，能够通过计算可以快速提供无限天量编码的索引系统功能，就是在发现源于先天八卦的整数树数据结构基础上，做了进一步创新后实现的。

1 以往看先天八卦与数

先天八卦是中国宝贵的历史文化遗产。相传先天八卦是由中华民族的先祖伏羲画的。由于没有文字记录，对先天八卦的来历无从考证。但是，几千年来，对先天八卦的含意，人们从各种学科角度进行了一代一代的不懈研究，得出了后天（文王）八卦、易经等许多深奥的结果，有些推论结果至今还有很大影响。

图1中先天八卦是圆圈外用阳爻“—”和阴爻“- -”两种连和断的横线，以三层不同组合的八种卦的图形排列的圆形图案。圆圈内的文字是后人研究先天八卦赋给的每个卦的卦名。圆圈是为能明确分隔卦与卦名加画的，没有含意。

从数学角度看，古人对先天八卦产生的最有意义的推论是：太极生两仪：阳仪、阴仪；两仪生四象：太阳、少阴、少阳、太阴；四象生八卦：乾、兌、离、震、巽、坎、艮、坤；八卦生无穷。此推论是一种从哲学角度解说世界是从无到太极，从太极开始生两仪，并按一分为二方式不断分裂产生。图2是太极产生先天八卦图示。

古人对太极产生的八卦又分别注上八个数字，即为：乾一、兌二、离三、震四、巽五、坎六、艮七、坤八。由此，指出八卦图中相对应的两卦：乾坤、兑艮、离坎、震巽卦的和都是九。

德国数学家莱布尼兹发明二进制后，有人将先天八卦中的阳爻“—”定义为1，将阴爻“- -”定义为0；然后将先天八卦的八个卦分别注上二进制，即：乾为0：000、兌为1：001、离为2：010、震:为3：011、巽4:100、坎5：101、艮6:110、坤为7：111。也指出用二进制定义八卦后，八卦图中相对应两卦：乾坤、兑艮、离坎、震巽卦的和都是7：111。

近代，数学家用a表示先天八卦中的阳爻“—”，用b代表阴爻“- -”，然后代入(a＋b)的n次自乘的牛顿二项式公式，准确推论出太极生八卦、八卦生无穷的每次生卦的数量和卦的组合状态。经论证，可以看到先天八卦的生卦与二项式公式完全吻合，不尽让人另眼看先天八卦深奥的数学含义。