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喜欢迎接挑战的请进来!
, o8 n) _# I, u5 O《小擂台》
( z }, w1 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
( Z8 P& q! J: d. ~, C7 A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% X5 p7 y, q7 _$ k& U
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
1 C( M. A5 L1 Z) T7 M2 o8 l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。
! J5 D2 y: |( n* B7 L) ]; E 不要去找现成的答案。也不是那么好找。 % i; }* C# A1 d! @! x# i
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。 9 D& J8 |9 k2 ~+ D! F
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
; C/ t- K" n0 e9 _6 F* F L一个解决问题的搜索程序,解决这个问题。
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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
: a: }' m+ b; v( 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:
8 L9 w; K6 w. e, |- |' V; o1 [, S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
# N: t. {5 Z* |. {4 _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 4 e1 b' ]$ R. B) d! G! ~
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
$ D, n/ w: N4 F9 f) w0 s. B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、 ) ]+ c; T: g& P5 m1 u/ t% T. E% Q8 m
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 - l1 b) U: A( |. `: H
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
& c3 G) S9 `$ `/ U4 X/ k4 q3 F以内完成就是智商很高的体现了。 * g i' r' C7 k+ d$ a
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。 8 O' R9 W! q, Z* ?5 T# }# Q* N5 O0 e 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。 $ Y5 A; k5 o$ l' L0 P4 T; C
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
' W% U! V3 @; x f- [/ ~( |——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 z* y/ o4 \) K时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。
" r& l# i3 u6 k$ |; j 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 t1 V( |5 d1 M; D* O0 @
完成的。 ) H. ^6 \: s7 J& ?' u
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,
3 t( i/ K5 C/ v: Y9 U% B9 l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
5 I( M. ~3 k' ]. u, v7 o d2 R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 # s" W! s3 B% `: k
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 3 L' G# f# T3 A
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 $ [. E+ O6 r7 t' r2 F0 F y
可能找到这十个最优解”的结论。 2 L0 I3 o" B" [5 @- F. k6 \7 \$ h
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 " k' k- e( q2 @1 o' p9 W4 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
" g6 d; d% E6 H$ o+ v( _+ m) p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 0 ^' F. r* Q/ Z
找到这十个最优解,这都是可能的。
9 |1 u1 r: K0 o8 l4 A 科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。
# J9 `) f. i. H4 k* E7 Q 擂台已经摆下:请给出这十个最优解。
$ }( p$ W% X, Q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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. [: g$ V! A! j7 _; O4 Z; U 加一下难度给个第二问:4 f. h* G# B7 N5 z
& _6 {: }. m9 N. ~ p7 b5 Q. _ 证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |