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喜欢迎接挑战的请进来!
2 y9 d1 E, L. k3 m' Z/ a: o: i《小擂台》
# [) ~( A' e; f3 n! @# \8 U& i& V" S5 e 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
! O7 |2 ?- F5 _/ Y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
; z6 ?$ I# P( H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
9 @( o* h* d% Y! ^9 I: n0 m7 V* ]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。
( Q+ @# i2 C9 z 不要去找现成的答案。也不是那么好找。
$ h0 P" A1 o9 m( q% F 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。 6 ^# S* b" Z/ s) G- p
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 1 I& j% x7 Y0 G2 ~8 Q6 M, [
一个解决问题的搜索程序,解决这个问题。
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6 O: a9 N4 c$ Y' q& p A" [& {: S, h0 O 1、题目的来历:在欧洲,自600年前,就时髦着一种智力游戏——重 . o. J$ t# a7 _; Z9 D! y& o
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: 3 a$ P9 }1 r% V5 E v& R& K6 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
4 [7 M8 U6 X# f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
: _1 q" y/ w4 S1 ]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
0 {4 o2 r8 B! n; L* F/ [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、 - J4 V2 H: H% b" H5 w4 I# v
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# ^$ l; q8 |* `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 ( X- ^! [: r2 e n7 ]+ ~: s5 K0 L
以内完成就是智商很高的体现了。
* k+ m T# B' z+ p 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。 / j6 S7 n& d4 n7 J
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。 6 i* C% a# N. C; h2 N- q
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 $ a% x! V# ^' M2 X9 O+ A, ?. @
——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
8 Z) ~% W4 q& h8 D时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。
Q% _' H2 A- p$ 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
' u# w* y% N- |/ m完成的。
: R5 g' Y8 F) l4 q9 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,
% p% p( r+ X0 Q7 N3 ~ g4 v( R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
+ [! R' Y* D; `, k3 E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
( ]! A8 l } i2 h! }* g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
$ d1 T* \/ ^% ~* f# D2 j- j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
! N: S2 I! V+ ?5 J+ ~* ]. k可能找到这十个最优解”的结论。 ' \ V: V2 x, n2 B5 H6 o# ?
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
: g$ F/ V L( e* L% 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 ; K/ ^! P* h+ \# D5 L- W- 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
X: d2 \) ~2 U& o N ~找到这十个最优解,这都是可能的。 6 \' W- ]5 p, l- K
科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。 8 N7 \: K) P) Z+ h# {
擂台已经摆下:请给出这十个最优解。
* h; A2 g% t$ n$ [8 [, W+ h8 o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.3 z/ I/ O) u7 {
. E% u! G l/ F- @0 O& q8 j) D W7 }
加一下难度给个第二问:
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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 |