幻方算法精讲
一、幻方按照階數(shù)可分成了三類,即奇數(shù)階幻方、雙偶階幻方、單偶階幻方。
二、奇數(shù)階幻方(勞伯法)
奇數(shù)階幻方最經(jīng)典的填法是羅伯法。填寫的方法是:
把1(或最小的數(shù))放在第一行正中;按以下規(guī)律排列剩下的(n×n-1)個(gè)數(shù):
(1)每一個(gè)數(shù)放在前一個(gè)數(shù)的右上一格;
(2)如果這個(gè)數(shù)所要放的格已經(jīng)超出了頂行那么就把它放在底行,仍然要放在右一列;
(3)如果這個(gè)數(shù)所要放的格已經(jīng)超出了最右列那么就把它放在最左列,仍然要放在上一行;
(4)如果這個(gè)數(shù)所要放的格已經(jīng)超出了頂行且超出了最右列,那么就把它放在底行且最左列;
(5)如果這個(gè)數(shù)所要放的格已經(jīng)有數(shù)填入,那么就把它放在前一個(gè)數(shù)的下一行同一列的格內(nèi)。
例,用該填法獲得的5階幻方:
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1 |
8 |
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4 |
6 |
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3 |
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11 |
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2 |
9 |
二、雙偶數(shù)階幻方(海爾法)
所謂雙偶階幻方就是當(dāng)n可以被4整除時(shí)的偶階幻方,即4K階幻方。在說解法之前我們先說明一個(gè)“互補(bǔ)數(shù)”定義:就是在n階幻方中,如果兩個(gè)數(shù)的和等于幻方中最大的數(shù)與1的和(即n×n+1),我們稱它們?yōu)橐粚パa(bǔ)數(shù)。如在三階幻方中,每一對和為10的數(shù),是一對互補(bǔ)數(shù) ;在四階幻方中,每一對和為17的數(shù),是一對互補(bǔ)數(shù)。
雙偶數(shù)階幻方最經(jīng)典的填法是海爾法。填寫的方法是:
以8階幻方為例:
(1)先把數(shù)字按順序填。然后,按4×4把它分割成4塊(如圖)
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1 |
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7 |
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(2)每個(gè)小方陣對角線上的數(shù)字(如左上角小方陣部分),換成和它互補(bǔ)的數(shù)。
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2 |
3 |
61 |
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6 |
7 |
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8 |
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5 |
4 |
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1 |
三、單偶數(shù)階幻方(斯特拉茲法)
所謂單偶階幻方就是當(dāng)n不可以被4整除時(shí)的偶階幻方,即4K+2階幻方。如(n=6,10,14……)的幻方。
單偶數(shù)階幻方最經(jīng)典的填法是斯特拉茲法。填寫的方法是:
以10階幻方為例。這時(shí),k=2。
(1)把魔方陣分為A,B,C,D四個(gè)象限,這樣每一個(gè)象限肯定是奇數(shù)階。用羅伯法,依次在A象限,D象限,B象限,C象限按奇數(shù)階幻方的填法填數(shù)。
(2)在A象限的中間行、中間格開始,按自左向右的方向,標(biāo)出k格。A象限的其它行則標(biāo)出最左邊的k格。將這些格,和C象限相對位置上的數(shù)互換位置。
(3)在B象限所有行的中間格,自右向左,標(biāo)出k-1格。(注:6階幻方由于k-1=0,所以不用再作B、D象限的數(shù)據(jù)交換),將這些格,和D象限相對位置上的數(shù)互換位置。
總結(jié)
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