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喜欢迎接挑战的请进来! ) D! l; T5 Q! X" W
《小擂台》
4 {5 N- R. N% L7 j" X) X 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
. m. K- l0 G8 p0 x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 % {3 u; z5 [ J. {7 J8 o t
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 5 G. G m" A8 h5 j4 d$ s
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。
0 h) E w7 F! d0 N1 H# M 不要去找现成的答案。也不是那么好找。
* |3 G) `& b5 R' e2 t" j 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 K- M" G W3 l2 W5 h; @) f6 S6 }
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 % I/ q/ x8 R9 L0 ^ ?
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 8 T, U6 t( W2 U& y* f6 M
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: : z5 J8 `- _% Y8 D) ]/ L
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 b; @1 T5 e5 O1 F3 V- _$ J: s
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
* x7 r; ^; Y9 a1 o* y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 ) m ~6 v w' X; v; `
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、 4 v5 W/ Y [# o' x
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
% S* v E2 _/ X$ j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
2 Y) d+ u, I- o c9 e# T以内完成就是智商很高的体现了。
9 Y! F$ d8 x& y" ` 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。
6 m p6 ^) z" s- a4 v 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。
& x- G6 f, y: H# U/ l, [" `$ } 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
& C% Z* }+ x$ I- C- |- J9 s——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 ' c8 b. q7 }3 v8 f2 P
时的计算机运算时间,才找到了全部的最优解。 ; c! q7 ~+ j- P2 N* Z5 o! 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 * S' w5 A5 ?& x, R
完成的。 3 D. K) f. N5 t" y7 X- s+ Z# E
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, ) c! c) E" g2 U' U f
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 3 J% R9 H7 z2 q1 E% I9 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
+ z6 t5 D1 T5 M3 ~( \8 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
( w, F/ u3 o6 J5 f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 ' U: Y; t1 g+ Y: W: v6 i; Y
可能找到这十个最优解”的结论。 + N6 I, X" n4 E: W9 U' a
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
7 W, v, c _, F: O& Z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
8 k- d3 U8 m# ~9 S* V& @* H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
5 ]' |4 ^9 X) H3 {( G3 Q( e找到这十个最优解,这都是可能的。 2 M8 B' d' N4 N* \& r$ S! e: v7 ^
科技的威力在解决此题与战胜SARS这件事上异曲同工。
: ~* X8 `) w. |: \' Z) { 擂台已经摆下:请给出这十个最优解。
8 a/ a9 f7 s9 Z% q2 e3 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.
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加一下难度给个第二问:
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- j* @+ Q4 {8 w 证明:重排九宫最少步数为30步,并且只有十个最优解 |