chyanog 发表于 2013-4-15 11:17:36

六边形幻方

如图所示,
http://mymma.googlecode.com/files/%E5%85%AD%E8%BE%B9%E5%BD%A2%E5%B9%BB%E6%96%B9.jpg
填入1-19(不重不漏)的数字,使得图中所有连成直线的圆圈之和相等

KeyTo9_Fans 发表于 2013-4-15 16:46:36

http://kyzx.dgjy.net/sx/Print.asp?ArticleID=32961

里面的图$12$,不是很清晰,将就着看吧~
      151310
    14   8   412
   9   6   5   216
    11   1   719
      1817   3

hujunhua 发表于 2013-4-15 22:28:13

在主贴的“相关贴子”列表中,左列第5条“本来想发个幻方的贴子的,……”, 其4#的跟贴中给出了上述六角形幻方。其中还讨论了更大的六角形幻方的一个必要条件,被郭老板化简为(2n-1)|(n2+1). 这个条件可以进一步化简:
n2+1≡0(mod 2n-1)←→4n2+4≡0(mod 2n-1)←→(2n+1)(2n-1)+5≡0(mod 2n-1)←→5≡0(mod 2n-1)→n=1, 3

gxqcn 发表于 2013-4-16 09:28:04

五阶亚当斯六角幻方,已被证明是唯一;
加之上面的推导,更是唯一中的唯一!(n=1情形没有实际价值)

hujunhua 发表于 2013-4-16 11:30:42

19个变量,13个独立约束,可以得到一个6维的参数解:
xi=xi(x1,x2,x3,x4,x5,x6),(i=7~19)
(x1,x2,x3,x4,x5,x6),(i=7~19)取自6个无约束关系的格。
于是可以如下编程(穷举):
m=Range={1,2,3,...,19}
table=Subsets(19个数取6个的排列表)
依次取table中的每个排列,赋予(x1,x2,x3,x4,x5,x6)来计算xi(i=7~19),然后检查所得是否为Range。

我的电脑运行不了这样的程序,因为表table的长度超过我安装的Mathematica9的机器数。
上述6参数解我以前曾得到过优化解,但没记录下来。

chyanog 发表于 2013-4-16 14:52:49

5# hujunhua
我解出来的包含7个参数,
Block[{var = Table, {i, 19}]},
   Solve[{x1 + x2 + x3 == k,
   x4 + x5 + x6 + x7 == k,
   x8 + x9 + x10 + x11 + x12 == k,
   x13 + x14 + x15 + x16 == k,
   x17 + x18 + x19 == k,
   
   x1 + x4 + x8 == k,
   x2 + x5 + x9 + x13 == k,
   x3 + x6 + x10 + x14 + x17 == k,
   x7 + x11 + x15 + x18 == k,
   x12 + x16 + x19 == k,
   
   x3 + x7 + x12 == k,
   x2 + x6 + x11 + x16 == k,
   x1 + x5 + x10 + x15 + x19 == k,
   x4 + x9 + x14 + x18 == k,
   x8 + x13 + x17 == k,
   Total == (1/2 n (n + 1) /. n -> 19)
   }, var~Join~{k}, Integers,
    GeneratedParameters -> (Symbol@
      FromCharacterCode &)]][][]

hujunhua 发表于 2013-4-16 16:30:07

你的k也是变量?

hujunhua 发表于 2013-4-16 16:43:39

亚当斯的这个六角幻方确实让我很惊奇,所以以前研究幻方时也拆过它。我曾将填入数变成
{-9, -8, -7, -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
使幻方变成零和幻方。为了简化推导,我令中心数为0,对称于中心的格取相反数,结果很容易得到了
    8 3   5
9   7   4 6
1   2   0   2   1
6   4   7   9
    5   3   8
其中红色表负数。

hujunhua 发表于 2013-4-16 16:50:20

但是我没有试过中心非零、不对称的解,我猜想应该不存在。
这种零和幻方的好处在于突破了3#的限制,可以编制更大的六角幻方。不过我并没有试图编排出来一个,也没估计过计算量,4阶应该还可以计算的。

hujunhua 发表于 2013-4-16 17:16:07

与亚当斯的独生子不同,负对称零和幻方有多解(貌似共12个本原解)。
    4   1   3
5   7   8   6
9   2   0   2   9
6   8   7   5
    3 1   4
页: [1] 2 3 4
查看完整版本: 六边形幻方