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喜欢迎接挑战的请进来!
$ [' p; @% E1 w$ l" l4 h《小擂台》
# L8 d+ g9 [# T! T 这是一个若干年前的一个数学问题,当然是已经解决了的问题,之所
Q5 a) a" j& o( H4 V; k以贴出这个题目,是因为正当“非典”肆虐,许多网友有时间思考,对于 . y7 G3 `. c4 \& Z
我们来说,这是一个机会,何不适时迎接一个小小的挑战,丰富我们的业
; e5 V2 F! i( U3 m0 `余生活,何况这个题目在今天研究,已经具有双重的考验作用了。
, `! C9 ^( V4 t' O0 x 不要去找现成的答案。也不是那么好找。 ; N! V& U, ?% T
一是完全用我们的大脑来解决问题,这个难度是有相当档次的。
5 O7 p2 t2 u/ r) D _" u 二是我们部分网友已经掌握的高超的电脑软件设计能力,可以设计出
( X7 `' o8 d) n; X0 D+ F2 ]7 B一个解决问题的搜索程序,解决这个问题。
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1、题目的来历:在欧洲,自600年前,就时髦着一种智力游戏——重 1 s8 Y2 ^( ?# x' c) H- x) P: h
排九宫。这种游戏类似于我们中国古代的“华容道”游戏,规则如下: 2 c5 {3 D9 r, ]
在一个九宫图中(也就是横竖三行三列方格的方格图),从左上角第一格
, e, z9 T+ O" g, F6 U开始,依次填上1、2、3、4、5、6、7、8八个数字,第九格空,然后在空 7 ~2 m. K V4 ~
格处移动与空格相邻的一个数字,再移动新产生的空格相邻的数字中的任 ) f$ e2 Z1 [' A5 f; R: h! }
意一个数字,任何数字必须遵循这个规则移动。最后达到数字排列成8、7、
8 ]: c; ? O+ [4 A8 ]6、5、4、3、2、1的顺序,就是重排九宫完成了。设每一个数字移动一格
4 H2 p. I( H& \& G# Y: L2 I为一次或一步,那么用的步数越少就越好。在欧洲古代,往往能够在40步 2 A4 j$ b' `5 i! E, f9 Y! W
以内完成就是智商很高的体现了。
; Q9 l, _9 N; T% p- p L7 {9 d 2、寻找最优解。重排九宫的最优解实际上就是最少步数重排了九宫。
. O4 [8 d, T" g$ L% b 但是在这个游戏欧洲时髦了5、6百年实际上连一个最优解也没有发现。
, ?4 x, b/ d& h) T$ m5 y 事实上,20多年前美国计算机科学家就是依靠那时的最先进数学手段
$ Y- {2 U( l- `——电脑(大概是晶体管的)在设计了一个搜索程序以后,耗费了几个小
$ F6 V7 ^, O0 i" N. I/ h; N时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。
6 k% Q" n) Y7 Q6 A# T 他们宣布,这十个只用30步就可完成的最优解,用人的大脑是不可能
! r, ]/ F/ P% L1 c# A6 E/ p: A完成的。 7 U! Z! Z3 U* Z" n# f! ^- Z
事实上,在20多年前当这个题目在国内公布之后,在短短的半年内, 3 ^6 ~; L# p* {0 L' E I
就有51名各界的人士给出了全部最优解。当时可以说是一个扬眉吐气的事
- Y4 k R# B" S! x# p6 w件。体现了中国人的聪明才智。因为那时可以说我国的科技水平,尚不可
7 h; M9 p+ u& M1 S" M2 }; e! H能有那么多的人可以利用最先进的手段——电脑来帮助我们做此事。显然 . {; C k7 J( J2 ^
是依靠中国人大脑的智慧回答了了这个美国数学家认为“依靠人的大脑不
) D! m7 W3 v6 i9 {; Q, l1 R$ L7 `可能找到这十个最优解”的结论。
2 V; ^- M# O9 \" | 时代的变迁,科技水平是以爆炸式的方式发展,目前这样的问题解决 1 `4 [6 s1 g: w" I
的手段显然已经超过了当年美国数学家的时代。或许有一个软件设计天才
! X/ G0 e7 }( {+ q' G* O可以设计出一个搜索程序,不是利用几小时,而是几分钟或几十秒几秒就
1 `2 s! ^" s) ^9 V0 a" A. U找到这十个最优解,这都是可能的。
' @/ v/ f1 j, f5 R/ s% h4 c" W 科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。 9 f5 S- D! \3 f j* g$ d( A
擂台已经摆下:请给出这十个最优解。 ) `8 l4 b G- G& l1 I
补充:这是以前曾经出过的一个趣题,在现有的数学工具和编程技术条件下,本论坛必有高手很块就会给出答案,这是第一问.+ a. K% W8 C/ |. S$ w) Q
' \7 Z* E6 |; b1 j( t 加一下难度给个第二问:
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. e. N) a) X: Y' P4 n 证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |