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喜欢迎接挑战的请进来! & z9 d0 i" N! P( _1 |2 @) A1 t
《小擂台》 : T0 p3 ]3 g$ T6 J0 G# H
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 : f- x% M$ I8 w3 F
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 9 W' K* L7 |4 u5 O% F# Y
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
' ^$ }( c. B7 [3 |* 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。
. h: Y0 r: a, w8 H 不要去找现成的答案。也不是那么好找。
* z+ T3 E4 P8 d7 g$ d 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。
: z) j! O9 f4 S2 W$ c* q" H( t 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 0 n0 V9 \ v" B8 c o2 p5 u6 m
一个解决问题的搜索程序,解决这个问题。
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; v# A! e( G! i$ x. ] 1、题目的来历:在欧洲,自600年前,就时髦着一种智力游戏——重
1 S3 V' b+ H; ~& g: ^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:
7 `. ~- D- q3 a- z3 o' C- k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 4 Q, N% e4 [7 D& M
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 ( j4 E$ k& `8 S: Q
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 8 i8 c7 n+ I1 }
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、
; d! Q8 `/ {* n/ o7 `0 k6、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
/ f+ T! g, I' u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
7 H5 Y; m+ m+ B6 L以内完成就是智商很高的体现了。 7 J9 I0 }- B7 Y1 G A5 ?1 V# Y m
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。 - s- f; _/ \$ x: p1 p. p7 E
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。
/ C* P9 [3 t( z7 M# M 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 # T6 {, y( l; G/ X; ?! e
——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 ' S! c# q% A- }" J9 H
时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。 h6 M* g x/ K5 ]0 [5 \9 d
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
: S% S) @6 I( u: K* w完成的。
" w1 v# K& |7 G3 h; V6 _ A( Y 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, 9 G; j2 [: j5 b \$ h9 O3 ~
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
& f/ K. o$ z5 V* 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 + ~0 J4 B9 R/ n
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 : N/ M4 Y6 f2 d# Y
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 K% X5 c: R6 [
可能找到这十个最优解”的结论。 \2 M/ \# C% S4 y4 m- g- |
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
3 [2 a! A8 J: f- W$ 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
: _6 k1 `: \7 a a0 p: w& q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 % P" F) F( J$ D$ e5 J P5 x
找到这十个最优解,这都是可能的。
& W3 w/ S' B. h7 {: g3 O 科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。 5 K& _/ l# a4 v+ j9 A0 J
擂台已经摆下:请给出这十个最优解。 - d4 y7 O6 Z' R/ O$ O ]
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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H" H* x$ @1 K 加一下难度给个第二问:
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0 i. I" |+ R: d% j4 J4 _/ O& y+ x% ^ 证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |