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原理7:嵌套(套娃)

本原理是指:通过递归地将一个对象放入另一个对象的内部,或让一个对象通过另一个对象的空腔而实现嵌套。嵌套是指彼此吻合、彼此组合、内部配合的性质。嵌套原理的一个典型应用,就是俄罗斯套娃见图2-8),因此,嵌套原理也被称为套娃原理。

图2-8 俄罗斯套娃

指导原则:

(1)把一个物体嵌入另一个物体,然后将这两个物体再嵌入第三个物体,依此类推。例如:

①由从大到小的多个碗组成的“套碗”。

②收音机或电视机上的拉杆天线。

③可伸缩的单筒望远镜。

④吊车的吊臂。

(2)使一个对象穿过或处于另一对象的空腔。例如:

①自动铅笔的空腔中可以放多根备用的铅笔芯。

②机场廊桥(见图2-9)。

图2-9 机场廊桥

③汽车安全带。

④飞机起落架。飞机起飞后起落架被收到飞机的机体内部(见图2-10)。

图2-10 飞机起落架

使用技巧:

对一个系统进行评价,以确定怎样基于嵌套原理来增加系统的价值。考虑不同方向上(如水平、垂直、旋转或包容)的嵌套。在许多情况下,嵌套(包括空间的利用和包容被嵌套对象的重量)在用来节省空间、保护对象不受损伤,以及使经过某个过程/系统变得轻松。通过将具有不同功能的多个对象嵌套在同一个对象内,可以使该对象产生多种独特的功能。

典型案例:

(1)匙子嵌套于厨具中。

(2)瑞士军刀是将多种功能嵌套于相同对象内的经典实例(见图2-11)。

图2-11 最多功能的瑞士军刀

(3)纸盘、塑料杯、泡沫聚苯乙烯容器等包装材料在存储时都是相互嵌套的。

(4)表格嵌套于软件内部。在软件开发的许多方面都存在嵌套的对象。

(5)嵌套的滤网用来从液体中除去不同大小的颗粒。

(6)可将一些凳子相互叠放并使其彼此成45°,从而实现嵌套(垂直及旋转)。

(7)特工人员隐藏(嵌套)于恐怖分子巢穴内部。

课堂讨论:

以下是一些利用嵌套(套娃)原理来解决工程问题的实例,请说一说其中蕴含的道理。

(1)广告嵌套(藏身)于电影之内(软性广告)。

(2)“变形金刚”玩具是一种嵌套设计,在其中的一个嵌套取向上玩具变成一个汽车,在另一个取向上玩具变成一个机器人。

(3)电子装置埋置在动物皮革下面以进行跟踪及鉴别。