計算工具
算籌是中國古代的計算工具,通常用竹,也有用木、竹、骨、石製成的。它產生年代已不可考,估計在春秋時代已是人們的主要計算工具,到秦漢時代,其長短、粗細有了明確的規定。
用算籌記數,有縱、橫兩種方式:
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它完全採用十進位值制,以空位表示零。根據劉徽的記載,負數產生後,用紅籌表示正數,黑籌表負數。用算籌進行計算,便是籌算。籌算的乘、除法要用九九口訣,唐朝以的乘、除口訣45句,從“九九八十一”開始,到“一一如一”終止,次序和後世的口訣恰恰相反,因為口訣開始的兩個字是“九九”,所以乘法表就叫做「九九」,乘除法則在《孫子算經》和《夏侯陽算經》都說很詳盡。大唐中葉至宋元時期,人們不斷改進算籌,創造了許多乘除捷算法和口訣,這便產生了新的矛盾:嘴念口訣很快,手擺算籌很慢,得心不能應手,創造新的計算工具成為迫切需要,珠算盤應運而生。籌算直到十五世紀元朝末年才逐漸為珠算所取代。這兩種工具雖然不同,但是都用十進位值制的記數系統進行運算,而加、減、乘、除的運算法則基本上是相同的。
(註:由於乘法在整數四則運算中佔有十分重要地位,因而「九九」在中國數學史上又曾長期作為「數學」的代名詞。)
籌算、珠算支配中國數學年千多年,確立十進位值記數法,再加上廣泛地使用口訣,於是能夠運籌如飛,在這個基礎上又出現了開平方開立方的法則,但同時,籌算、珠算制度亦有其局限性,近代數學特點之一,是大量使用符號,而籌算只能表示整數與分數,珠算連表示分數都有困難,各種運算只能借助文字來述,用算籌是無法表示的,這妨礙了數學進一步抽象化。其次,籌算、珠算的運算過程中,參與運算的數字隨著運算的進行而消失,中間出現的數字沒有保留下來,最後只看到運算的結果,每一步是否有錯,很難查出,也不容易發現一般的規律。總之,籌算與珠算的優點是數值計算,中國在十三世紀以前完全發揮了它的優越性,在計算方面取得了光輝的成就,數學進一步發展,要求更高的抽象化和符號化,籌算和珠算就顯露出它的弱點。
數碼
中國古代沒有筆算,籌算中用空位表示零,宋元算書中多有詳草,詳草中的數碼是借用籌式數字加一個表示O的符號而成的。