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喜欢迎接挑战的请进来!
?' X3 V& L7 E# L2 W" P《小擂台》
1 T& R* I: p+ Q/ }- b1 M 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 % ]: {( ?3 t- \ x. B6 l
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
& g$ } [* @' j0 R( A0 Z! j+ 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 # K7 P( h% z' n: Q9 v% m: C
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。 + N5 H- K! E5 {) l, j8 e. d
不要去找现成的答案。也不是那么好找。
+ l+ |" [% `5 I. Y4 k 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。 , _: I, \- Y2 R. z/ l; p
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 : E( B; x" a7 E6 }
一个解决问题的搜索程序,解决这个问题。 ) S6 ]* t. w* R4 I3 { o
. u6 I% D/ @9 q2 ?- a. ?
1、题目的来历:在欧洲,自600年前,就时髦着一种智力游戏——重
: s0 G: w1 A2 R. ~( _$ }5 @$ 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:
F Y& z: v$ ~* W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
# I0 F# j. V3 i* s u0 x8 y" J" h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
# O w7 t- s8 L& n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
9 F; B* O* v! a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、
1 I2 `' g, B! ~7 p% j. X* Q6、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
- Q' S4 h6 C, H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 % l# p) G8 `9 e/ {. Z: g1 Y4 |% W# M
以内完成就是智商很高的体现了。 % Z, K+ O( {/ i; i' y+ |6 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。
+ [8 t9 L/ q7 E) K* E. p 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。 ( w2 n/ r4 I( Q
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 8 i$ S/ ` C0 c2 I- M4 }
——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
) ^: A7 E! H4 [3 h+ K" Z时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。 # [$ R6 Y6 K$ X5 H" y* r
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 , E/ T' {- C: `; J
完成的。 2 P! e6 h% q- S8 D6 p) f6 ]! D% r
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, 2 d0 W7 \/ c" e
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 ! G% M C% ?- I3 n: l% G
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 : A# c, M! r" d) V% Q 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 ( Z' K% ^% }, g, U. z( r
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
4 Y# C1 U. m+ E8 A! @3 H8 O可能找到这十个最优解”的结论。
m) i$ a- I# Z/ h 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
( K) |$ t: o% _$ |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
8 ^2 [& X# Q' d% N3 v' C# g# d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
, q* d6 |2 c+ l% m找到这十个最优解,这都是可能的。 . L# \7 m) g+ _) f
科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。 # O$ x3 ]4 d) G/ w* ^ p0 c
擂台已经摆下:请给出这十个最优解。 4 Z# j6 Z K5 K2 c9 b9 a( ~
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.# m0 {* d6 D) c
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加一下难度给个第二问:
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; l6 L9 b4 C; Z; T3 K 证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |