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喜欢迎接挑战的请进来! * K3 _4 I; z4 \" T v
《小擂台》 / U; c6 U! b$ e7 c
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 : X0 b# m" r; r1 H* l
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 |4 A$ d7 o) t8 s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 2 [% n7 J3 e2 N( ]" a" S1 c, Q
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。
( A( r! ]; O4 ]# N 不要去找现成的答案。也不是那么好找。
4 N8 j7 y2 j' Y* M. u* h; M0 L2 L 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。
7 p- v5 _1 ^ N( ^; v 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
2 J: X# s/ }6 e8 }2 U5 ~一个解决问题的搜索程序,解决这个问题。 7 L# t, Z3 X- s2 W& z/ o
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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 . I. y' o( d: w O3 ]
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:
" ?0 h9 ^" U8 D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 6 E0 \0 }8 S0 r# K( D9 ?/ z& e0 @
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
) B3 S! e8 z1 t; Z) 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 - \ i: A3 l0 a' Z* h
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、 ' ?7 T$ C- g0 M, ^" j) q7 a4 i
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 ' T6 x' M1 L5 M( V8 ] 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 ; w( C5 o$ G" L$ U+ V
以内完成就是智商很高的体现了。 2 D3 v2 ^; U( m' Z
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。 . E( y3 d% W; t7 ^! H
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。
+ Z, S' n! R, t. T$ e6 H. ` 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
1 u9 T' i& {* p; b6 I/ C——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
& i# K N) Y1 O时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。
/ _# l2 \0 e$ x9 M3 V' m 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 # a9 X$ r, m# a0 t7 O
完成的。 9 X9 V1 d* g4 @
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, " F; F3 L7 Z. q! r% ]* \5 d
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 e8 F5 T, c/ y# l$ B5 A' X a( l0 Q
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
$ E, d- A! o, V) a) m0 o6 O( d0 Q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
0 B: Z/ ^* Z: Y- G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 @# v& c9 S @2 K" O& c; k可能找到这十个最优解”的结论。 / p/ r2 w+ d7 ?: u y' _
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
) W) {3 S8 L+ Q) D# Y4 X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 5 S3 k. L/ g" O5 i% W8 b
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
7 o/ t; c/ d4 T9 _: }+ F找到这十个最优解,这都是可能的。 ) U9 M2 l3 k7 s' z
科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。
( ?, h/ k( a% j 擂台已经摆下:请给出这十个最优解。 , J5 u. C+ z! M( U 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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, e" j6 W. G# r; Z# f 加一下难度给个第二问:" M, S6 g: C' y$ D# T
2 U+ N; m, O4 O! N# Y( u 证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |