这些序列都是自相似序列……

    如果说数学家是魔术师的话，无穷就是一根最强大的魔杖。在Manfred Schröder的一篇题为Fractals in Music的论文里，作者提到，把每个正整数对应的二进制数中“1”的个数依次写下来，得到的数列有一个很神奇的性质：划掉所有的奇数项，得到的序列仍然是整个序列本身。

十进制数  1   2   3    4    5    6    7     8     9    10    11    12    13    14
二进制数  1  10  11   100  101  110  111  1000  1001  1010  1011  1100  1101  1110
1的个数   1   1   2    1    2    2    3     1     2     2     3     2     3     3
取偶数项      1        1         2          1           2           2           3

    最初我是在《算法艺术与信息学竞赛》里见到这个东西的，当时硬是被震撼住了。这样的序列叫做“自相似序列”，意思是说自己的一部分等于本身。注意到，这个“自相似”可以无限制地进行下去。再次取出所得的序列中的偶数项，结果还是与最初的序列一样；再这样做下去做无数次，每一次的结果都会与原始序列相同。也就是说，无穷里面包含了无穷多个规模不同的无穷，并且所有这些无穷都和原来完全相同。不过呢，仔细一想你会发现这个一点也不奇怪，奥妙就在于，n和2n的二进制表达中唯一的差别就是末尾的那个“0”。

    类似的序列还有很多。今天偶然踩进了这个网页，发现能叫出名字的自相似序列起码还有几十个。仅在二进制上面做文章的就有好几个，有趣的如：

A030101 1, 1, 3, 1, 5, 3, 7, 1, 9, 5, 13, 3, 11, 7, 15, 1, 17, 9, 25 ... n的二进制表达逆序之后的值
A038189 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0 ... n的二进制表达中，最右边的数字“1”左边的数字
A020987 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0 ... Golay-Rudin-Shapiro序列，n的二进制中“11”出现次数的奇偶性

    另一些比较神奇的还有：

A000161 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1 ... 将n表示为两个数的平方和的方案数
A001316 2, 2, 4, 2, 4, 4, 8, 2, 4, 4, 8, 4, 8, 8, 16, 2, 4, 4, 8, 4 ... Gould序列，杨辉三角第n行的奇数项个数
A016725 6, 6, 30, 6, 30, 30, 54, 6, 102, 30, 78, 30, 78, 54, 150 ... x^2+y^2+z^2 = n^2的非负整数解的个数
A046109 4, 4, 4, 4, 12, 4, 4, 4, 4, 12, 4, 4, 12, 4, 12, 4, 12, 4 ... 以原点为圆心半径为n的圆所经过的整数格点的个数
A053866 1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0 ... n的约数和的奇偶性