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喜欢迎接挑战的请进来! 2 W8 ^+ e' L3 G& R) A/ c
《小擂台》
: V C4 B7 k' M3 e9 ] 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
/ q) z3 a& V; V+ B# h6 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
. s2 T% ^+ N' b! E1 y' C* t5 I5 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
0 ? c0 S/ D) n: p+ @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。 * z) ?* R2 f/ R
不要去找现成的答案。也不是那么好找。 / `! l$ l) z# P$ C' w4 \
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。
! i" @4 J1 q1 W 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 7 d) _2 I! `; @
一个解决问题的搜索程序,解决这个问题。 5 G/ }( Z; F* [0 ^9 V
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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
$ K }* ~4 I' D% K9 Q/ |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: ' L/ U; W3 S& O o) @
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 * z: R! a5 L$ |9 Q
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
3 V1 k) V) k; Q8 D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 # h: ^0 l- T$ Q; \( H, a
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、 1 g* P7 }) I; A5 y3 W
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 - `2 ]& [& h' v$ |0 Q
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
* k. t( y6 Y7 q9 ?$ K以内完成就是智商很高的体现了。 ) s2 }& _) O3 g; d8 y. I8 r" `# 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。 # h5 d' J* W, n. m% h' u+ ^6 {
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。 2 {8 U8 G. L, ^$ ~) h$ X1 w
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 - u' U) g: f L) {# c( z1 D" N
——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 " N* ~; f6 F' O
时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。
* {( z1 E% h3 e( Q1 a 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 4 {" S. a2 S/ J% f% F# q) N
完成的。
2 |6 P' H7 x8 W4 p 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, ( b9 h: Z' w6 k! W$ T; {& n
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 * o9 p" w+ s ~4 p, W$ [* b; 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
{( h) R* k; c. 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 4 h$ T" M3 O& j1 Z" u$ 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 L T$ _2 L可能找到这十个最优解”的结论。 5 k( z i9 H" r2 ]4 N% w, Z; V! t
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
2 X' X# W2 s: w( a1 Q" j# g# o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 % w* Z$ e+ |4 b" y l- u
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
6 M5 x/ ?# v1 C6 d$ _找到这十个最优解,这都是可能的。 & [, _8 A; g' [5 J" a0 Q
科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。 0 i# J0 L% S8 F0 p( w! y) h; r& H' ]
擂台已经摆下:请给出这十个最优解。 ' _" |3 _2 N/ x$ t' x
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.$ U3 O1 N } D E$ ^6 l" t: j1 p2 q
: E0 j c0 @3 A; w" k5 D* l) v 加一下难度给个第二问:
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0 H& M* t( x* F5 ~* M 证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |