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喜欢迎接挑战的请进来!
% S8 A7 R8 v+ L$ K% g《小擂台》 ( H, `" X- d3 @+ G$ \5 f
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
+ [; m& [" L& R h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 6 S1 H5 y- i1 l
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 O F' @) p( x8 H W/ t0 j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。
/ J! D1 a5 K0 z! L$ T6 e 不要去找现成的答案。也不是那么好找。
" ?, r3 ]; ]1 A. f( Y; I9 V 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。 1 G$ e' m. N! r8 }- h' z' l6 l
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 u; a/ O; r; F一个解决问题的搜索程序,解决这个问题。 - s2 S' s6 X) J# x6 G
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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 - n/ k1 v- H+ c/ H: o
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: 8 G* |' E( W1 u, D! X; f
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 : z& F! G B# @7 p u( ~# N4 q
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 7 F! _" y" o# o% J' w, [, y" C# y
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 , \2 t8 X! U; O* 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、
: ~, K2 [+ m$ @. i6、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 ; V$ }& y# a1 r9 S' k5 `
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
4 e h' `$ ~- C) E% M8 a以内完成就是智商很高的体现了。
8 u% e- t9 ^. B. S6 W4 {, W s 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。 " p2 l9 i2 e- [6 m
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。
3 W: W' y& Z' L/ S9 \, P0 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
* Y5 S) l, Y6 J9 z" w+ i0 X——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 Z8 T% Q( @' A- k( [5 |% V时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。
3 c$ X% l3 x K2 F3 B3 F% v% | 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 9 o8 Q1 Q& z f; ^
完成的。
; _$ O& U. W/ r' m 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, : ~& ]& g# y' X* R, H$ v$ x) I1 J
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 0 ]+ f( W7 S! }9 {( C, X
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 ; k) }# E4 F' m
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 4 {+ o1 {9 D$ H; q
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 Z, e9 t% T$ o6 H可能找到这十个最优解”的结论。
$ p! v7 S1 k& L" I. E( P 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 + O& ?. l6 l# `; x; J. u
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 4 ?& E% Z5 q8 Q: D: ]6 {$ T6 k" _
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 ; Z) z" U* v0 E* `& J# G
找到这十个最优解,这都是可能的。 . p! }2 L% o0 |" G; y. }1 m6 {% m
科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。
2 f6 t6 [! y2 V! [$ S% s" y 擂台已经摆下:请给出这十个最优解。 4 _+ C: U$ x7 n4 Y
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:6 Q; @9 }* x1 S4 \
* N9 f' ], E& Z8 X4 W, \! \ 证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |