|
喜欢迎接挑战的请进来!
* }* d1 H: A/ D' |' B2 O《小擂台》 % I/ B+ Q9 X, e2 \4 u7 q: X4 R
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, {# [% W7 l# }9 K
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 $ y6 ]3 x6 O4 m/ u6 i% w, b; p
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 N+ @# b0 _: }6 e
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。
& {7 |! D; y9 V2 V+ Z8 w 不要去找现成的答案。也不是那么好找。 * T7 K0 C+ c$ d% Z
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。
+ X0 \2 |/ n7 O" m( f" 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 * R. k4 N# P5 C) s6 L. }
一个解决问题的搜索程序,解决这个问题。
/ h' q: @5 L2 R7 S: F- T G0 ]/ E) f! |
1、题目的来历:在欧洲,自600年前,就时髦着一种智力游戏——重
* u1 d9 S3 g3 [1 y' j) {, L/ D2 F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: ! X$ z" L, o' ~( A, L2 Q. |
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 + d% g5 z$ @/ ]; i9 Y4 M4 w
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 d7 [% Q& a& a( r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
7 X. U; h b7 W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 p" g4 z( e$ ~+ U- ?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 ) e( b9 J& `+ [# b A+ v
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 ) o. M0 D: G5 C2 n2 Z4 m
以内完成就是智商很高的体现了。
" Z" p. ]" Q8 h) n( u, N, Y( M* R 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。
( @+ M8 {' u. } U a 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。 8 Q3 d5 _. U( U
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 7 }( Y+ T% d9 k9 f8 l; @
——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 0 r6 |5 a; Z8 E8 v# b% C
时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。
# c- I; w$ J9 m& ]: g$ q/ J3 }' C5 ]% T 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
% R4 X3 m- t9 o) t& w6 c6 v& A完成的。
) J# s' O, W T; D3 ~4 L7 S+ X) T 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,
. k9 E, r4 F/ e3 a8 u" k% m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
# N" [5 C+ Z/ S6 a" l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 5 @4 j0 b* D+ i5 a; w% 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 . ?5 r6 m3 X- P
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
1 Q; F' E* Q. w% Z/ K可能找到这十个最优解”的结论。
& C: @+ J4 u, T4 I 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 9 z4 ]7 ~- E. N: s% U8 v
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 ! b+ W: X4 Z* ^4 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 : j7 s4 I. E+ K, o; z, n' [% H
找到这十个最优解,这都是可能的。 : j& w& k, u& C$ V1 x4 a/ ?5 y& P
科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。
0 E/ z! r- G4 i, m9 N! a7 e- s 擂台已经摆下:请给出这十个最优解。 0 k# _3 K6 l: H9 X$ M, A9 Y' B5 B
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.
/ o) b4 i. [9 h' m# Z* X( j# S + `* ~! h$ t# i$ e: t# k$ L7 r
加一下难度给个第二问:
' s% E7 p" J+ y! I+ B4 G a- [) ] x, L" R
证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |