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喜欢迎接挑战的请进来! ! c1 Q; N' j& I F+ y( D
《小擂台》
# B' j+ E' A: x" Q 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
- v2 J$ f" M. n7 n7 A: Y* z5 \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
3 i3 h5 ]% r% a' S2 C0 E8 @& H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
7 q/ |+ d0 Q0 C) J/ M0 U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。
" ~" u9 J4 y! E* K2 D9 t5 }) Y 不要去找现成的答案。也不是那么好找。 . W' I" D* h: K6 c V% s
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。
' w2 p: M- c8 X 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 7 s5 D. {* L% z/ s) z3 H
一个解决问题的搜索程序,解决这个问题。 4 W8 F; n4 b7 \4 z
; u7 ?; U4 J6 Z 1、题目的来历:在欧洲,自600年前,就时髦着一种智力游戏——重
; H+ q T; v0 G; p A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:
$ q) J) R9 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 & O% n- q' ^0 v( `2 v
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 5 Z" N4 l/ X- [4 N7 `' [/ b% \
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 7 u) O2 B- E; g; `7 Q
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、
2 G. i5 ?' a0 |4 i8 U; ^$ o9 |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 9 D* S8 R, I$ P( x+ W
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
) M+ W/ S# S# P以内完成就是智商很高的体现了。
/ P' x! j! G6 Q x 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。 " R1 Z8 W, X) ?. ^& J, J' i* s
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。 7 Q" v) U, n" ?/ F
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 $ y3 U# w4 O0 j; c4 z
——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 6 R( S2 ?8 I! D k# v, T! u! J. i
时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。
, i4 |8 I/ g# p: \% W 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 4 c/ v& U* Y1 S1 l
完成的。 . ~8 a& V1 J9 n' n7 p
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, ' M* z% Y; n1 U% a f6 e- h. H
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
+ l9 i: n$ V; T4 M& 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
) q; O/ i( g* ^3 W: S; Z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
7 O6 @7 V* d: A; c9 T9 F0 v) t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
3 @) q$ E/ f, B( a可能找到这十个最优解”的结论。
! K# R1 r) m3 N5 M! X: B1 c 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
, l; H- B) b7 L9 G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 1 `# F0 F: r3 C+ O. u/ C
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 U5 ^2 w! S6 ^2 a9 y- f
找到这十个最优解,这都是可能的。
/ a) p1 a" n7 h: c. Q- b$ M 科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。 7 z3 V7 L( R) y8 [" p
擂台已经摆下:请给出这十个最优解。 ( C9 c4 a( D- E/ {" X
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.
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加一下难度给个第二问:
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证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |