|
喜欢迎接挑战的请进来! * j' d% r9 j& q6 t
《小擂台》 8 I* R( d' }4 M4 E* v
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
]8 q5 k7 s7 P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
8 q* i& f8 R Z" O; J6 q! E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 - W% n8 X8 q. m9 o
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。
/ U" U/ @ ]# o) s/ b* T% b 不要去找现成的答案。也不是那么好找。 & n% w8 t }* s, K& \+ I
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。
: X+ G- D' ?$ }5 Y( G3 }! D0 g 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
: ^4 M/ B* r+ |; n4 r f8 {一个解决问题的搜索程序,解决这个问题。
- U: m3 `( D; E' U( K( y) g5 n$ R
( p' ]1 I& F, o6 R: \3 }3 N" y$ W 1、题目的来历:在欧洲,自600年前,就时髦着一种智力游戏——重 ) D& j! l) o# \' Z+ `; Y
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:
' R8 T( r# I5 A% V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 3 b0 U& w+ d- b: `
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
. G# e3 T' q, @' G" I. D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
_4 a6 }# M( v) u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、 , J& a% I1 c' _8 b: X3 C) k
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
0 s) t9 `* d9 |( Y1 E+ x! \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 & q; H6 z! U, C0 C3 C
以内完成就是智商很高的体现了。 1 U4 ?4 N& @6 @7 b
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。
. V$ U9 J8 y1 L0 C" B8 \0 | 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。 1 X( J9 D ?' K6 h% C1 k* X
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 / m2 W* X; `- f8 A! V# F. a3 W
——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 8 G) o* D! A$ Q% c
时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。 9 O* k% E( T5 L i/ t9 m' Z
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 1 {$ Y N& H7 P/ Q
完成的。 * Y; `4 H7 M6 I: _. _9 e
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,
" N! S! N, t3 U$ ]8 e3 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 ; Z8 ~; G8 ~ T* w$ b
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
4 P: C: K5 p/ Y5 g" w: p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 - W* h: i! B9 v/ d& u* ]. x: m
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 0 a l# O4 b& a8 ~$ O( q
可能找到这十个最优解”的结论。
& y' }8 ~0 \$ ]$ I% {0 ~7 n 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
0 t. n# u) p" \9 H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 2 ?4 S8 G. w" g+ j1 R& f( ?" F5 L
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
4 a- N5 c' J$ ?3 n" h+ m* d8 j0 U找到这十个最优解,这都是可能的。 ' b+ Q+ ~+ y! o% ~
科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。 0 t5 [& G" \$ P9 ^+ W! M; U
擂台已经摆下:请给出这十个最优解。 5 M) {2 k7 \ O7 K- C, ^
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.! v4 `* @& f A
: m9 h% r) u, ? A" o; a4 L
加一下难度给个第二问:+ G8 U) M( |$ r
5 A; B0 w; Q7 J. E' `% l
证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |