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喜欢迎接挑战的请进来! 7 u! X& D3 Q/ S. ?1 A1 K) l7 t8 q
《小擂台》 ! N# O1 I6 f& \3 e* Q ?$ o- a7 i
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 9 J8 ] N( ~$ R; J
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
' p, u W" J2 p3 R# _+ E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
" M. D4 @% d. E6 e) {# \ w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。 6 U/ H6 I9 Y z, s; Y! c8 O! P3 b
不要去找现成的答案。也不是那么好找。 " z5 [5 m+ }6 a* m3 r) W
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。 , G7 _. H' U! u& r$ x8 U+ X
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
' f/ q( i' Q, I8 n8 H/ ]一个解决问题的搜索程序,解决这个问题。
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& e) [& M$ ~0 W* q9 | 1、题目的来历:在欧洲,自600年前,就时髦着一种智力游戏——重 2 A" A1 r, O9 @ m- K/ c
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: - |# K, [- `8 f# O4 s) 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 1 t9 X; _5 C, A1 x3 `# O8 ~" j
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# k" m& J& g* C9 Y$ 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
$ _( O# f0 M' A: Z2 Q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、 # v9 P. w* F) e: Z7 p
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 : x0 H- O3 Q8 w- r
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
. M0 a5 `8 C0 P. s. m以内完成就是智商很高的体现了。 * W% H4 P. U1 I& s9 W8 J+ l
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。
/ G& | h* O- C7 l! O+ ?; Z+ f% q$ 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。
4 d V; m0 `" p' K ? 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
4 B* n _8 o) G8 e' l8 B" t, j——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 7 P, X9 e- a+ h% Y$ e
时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。 % M! F+ Y$ a+ b( J- 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
$ r, u5 X* x2 F4 Q2 ^: B完成的。
9 W: R7 d9 M! O6 k. `5 j9 b; f! W 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, 6 |7 b+ z; s s0 T: M$ t& {# O
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" t" z6 Z+ K
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
* z6 |) G% X* S9 }) [: X6 e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
7 w4 v4 G+ L8 W2 l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
2 ?* v, u0 ]/ `1 z可能找到这十个最优解”的结论。 6 J' u& A- E4 T* ~$ V
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
& q6 ?4 x/ {1 ?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
$ e/ w7 f9 D3 Y R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 ! a) O* ~3 Q0 h3 M* t/ g5 Q
找到这十个最优解,这都是可能的。
* o- D4 c7 Q J$ U9 ` 科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。 + s! d" ~4 e7 @
擂台已经摆下:请给出这十个最优解。 $ ]3 i' g# U$ N* e% p; E& \- L/ 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./ m7 _. W" W; t# E' P. W/ Q- _
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加一下难度给个第二问:2 t3 R. k; b! [, Z# [7 ?
( O) ?9 ]( Q+ J, J5 o1 l 证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |