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喜欢迎接挑战的请进来! / \. h0 N4 O" O) x+ X/ C4 O
《小擂台》
/ ]. ?2 P% J% t$ H9 z1 U, z( } 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 - t" D* ]% N* ~5 q1 x
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 ! P8 w# P) m `! j3 U( @% x5 ]+ M/ Q
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
8 C8 r; }$ J' H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。 : [2 q% ~8 J# i9 i0 F
不要去找现成的答案。也不是那么好找。
1 u. t2 Y' Y) Q$ a' w' B 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。
* Q0 r. q, f7 x4 X1 u* b- n* N: h 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 % c, W# X6 F N$ @4 q: J+ D% g
一个解决问题的搜索程序,解决这个问题。 ( Y; ~5 Z$ C2 }2 j ^; N& V
/ N4 K) @: s- P% | m 1、题目的来历:在欧洲,自600年前,就时髦着一种智力游戏——重 ; m: W1 n! r- q
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: * C+ D" E z- M- Y. e+ k& t2 j( n
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
( f- t# m2 i! x$ V! X. o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
( H. `6 X$ a- \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 % l0 S3 N/ Z8 b' M3 T
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、 / k3 U! x# G; L8 z
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
1 L- g3 x: Y( R. d; f- {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
. M1 T7 r& [, Z/ [8 z& Q以内完成就是智商很高的体现了。 . \& f# d* {: I
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。
1 o! N/ e% f! R. q, f b. D 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。
- A9 { J! n3 f( |* U' } U 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 + r# E: K! t8 P- G- T N f$ o
——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 % p$ y$ L' B9 c+ ~$ j% r
时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。
: N1 ^: ~2 V+ D) Z* ]8 F& U 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 2 t' m0 w ^$ {1 r4 V, z" M
完成的。
) Q5 y! k* @3 f# [- e8 Z5 N 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/ [( |% T7 X) f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
5 k A2 d# r8 q9 V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 1 L4 ]3 K' _" r# w+ q3 S i
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
( U% ]$ j" k' H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 l' P- d( Z" t
可能找到这十个最优解”的结论。
7 c7 P' z. o- j8 d5 S( u" 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 6 K* @4 r) W( ?% G: Q
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 & h% M8 h3 N" L8 I9 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
; T, B6 m: e9 Z6 |6 v H7 c) ?找到这十个最优解,这都是可能的。
% e1 z# w' X; X( f' z. E- U) `! | 科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。 ! V0 I( m2 [/ t9 R
擂台已经摆下:请给出这十个最优解。 ! \( U9 j7 I- X6 i2 r
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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, w+ k( @ x- k 加一下难度给个第二问:
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- N7 m+ N1 y1 H' D" _1 q) A1 k' P 证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |