喜欢迎接挑战的请进来!
' w& t9 v5 ], E《小擂台》 & ]* m5 U. z& D4 W7 Z
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 \! A/ a) l. G I; 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 B; @6 U% k. F4 w- D# B0 F4 H: r
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 ( T7 N/ l3 \- N+ m/ T' x
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。
. Z7 T6 o0 R, C$ p: {( | 不要去找现成的答案。也不是那么好找。
. i3 q J* e; Z+ S! @# f, C 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。
( Z% v% V9 T2 e( Y5 R 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 8 p3 |6 C9 Z9 o- w u% A
一个解决问题的搜索程序,解决这个问题。
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9 Q4 S" R( x i' H: w9 l 1、题目的来历:在欧洲,自600年前,就时髦着一种智力游戏——重 " h% q5 y+ f/ L, E+ V. i5 {# w9 e
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:
{7 o4 S! R8 Y$ V6 p7 Z& ]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
2 `6 M- s9 m7 o9 I6 V0 i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 m' U! N0 f0 N& T
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
Z& d; o6 o7 T) 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、 * H0 e' D5 D T6 |4 O% W; ?" ^4 _
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 : l" c/ X# }! y% i
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
( e+ r# ]( h. o" z$ G# q* t7 Q以内完成就是智商很高的体现了。
% p- h0 A* Z" Y8 o5 L0 R! }7 R; u 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。
' y _1 b4 L" s: G" T 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。
# u) O# O* t3 }1 ` 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
) W1 Y/ \* T- t; C3 u% 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
1 ~/ M2 m# D& |' |9 S. n时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。
! W: b2 F0 i. N 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
) W) W& @% A5 t! P9 E5 Z0 f完成的。
. h2 Y0 i8 b/ _/ I' F- x+ n 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, - N3 p; B- D/ U* c; ?0 x
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 2 {& E D S) w! o
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 2 o( l/ X& Y4 Q9 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
; |6 ^( \# @; }$ W4 B5 w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
* H) {0 J, i2 ]* g6 m) d' c可能找到这十个最优解”的结论。 3 G$ F: [9 p1 H. ~- s
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 e6 A) _( J6 L- {9 `, q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 & }* Q( W* T# ]$ d
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
% L" \8 j [3 L找到这十个最优解,这都是可能的。
* m9 ~2 M# Q: d/ }8 X 科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。
' j3 d* b+ B( e7 x& r7 W 擂台已经摆下:请给出这十个最优解。 $ v! d9 w! J' \) _4 L- @" f @
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.* P5 n4 b: M! C- Q
! g8 u0 y9 [* O; [8 s' W) o# B 加一下难度给个第二问:/ [$ ^# c5 ?9 m; g6 k. g, H$ N
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证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |