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喜欢迎接挑战的请进来!
/ [8 L* y5 ^4 I( k' n《小擂台》 # f) h& [( h& 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 2 C) C& l+ N1 K5 L$ T- z" G/ O
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
- J0 z7 Z9 P. d. N: D5 t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
6 @8 F; K6 W0 M+ u% x4 v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。
3 F6 u0 g( X5 @! {2 a" @4 d 不要去找现成的答案。也不是那么好找。 # h) X0 \9 v! N
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。
! p+ r" E# T8 t3 Y' F 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 x/ m5 ?% A7 G# U
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 $ E! X- S" f7 u- H$ U( 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:
3 V! |; l2 O# r; z0 ]: l# ?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
1 s: U) \" h) H0 a: H& p. Q* r4 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
1 @) y7 t/ |# _. V( E9 S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 y+ R3 i5 e. v' o/ i" O
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、
4 k% P: c/ P7 s6 M6、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 U2 ?, | C$ ^1 `
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
3 _3 G& |2 R r! L- k$ ?% O1 J8 x以内完成就是智商很高的体现了。
+ Y2 ?0 p" Q! f, z( V4 u6 r6 t 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。 : c b$ u& |! u5 T$ x& W+ R
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。 ) x, l. U4 [1 i/ p: D3 e' L/ t
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
, f0 z% C7 ^- I5 n' O: G——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 : h, ^) n6 u8 z( X( ?7 Q. p( Q; f7 a
时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。 ) h8 v8 Q2 L) m! O' I
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
& ~& Y+ H5 o" R+ K) w完成的。 ( P& o- M, Y _' C, W) h
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,
+ C5 ?4 n$ q4 R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 4 F: S! T( j p! j, x! N) L4 c
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
D1 B4 e6 K+ p" V R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
9 X* Y; m7 n1 F2 J3 o, F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
. s) ^% x. b; M) V可能找到这十个最优解”的结论。
2 B! C. e! B& H" [, c& C; o 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 K5 _% U2 C0 S8 m) Y( @# r, M4 d$ D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
& P7 W4 H0 F/ h" `# w, c* 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 N9 ? \. L+ D1 w+ B8 [- L+ z6 _) n
找到这十个最优解,这都是可能的。 ( o& R* M: [5 z6 |( ?6 U
科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。 2 P/ `0 I, k% T
擂台已经摆下:请给出这十个最优解。 ( ], V9 x: q6 g! a( @6 D
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:$ V$ ~& J2 y6 I# ]- d
, [' [, ~0 B) z+ b 证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |