hujunhua 发表于 2024-8-27 14:14:23

7×7网格的终极探索(二)

三、正方图×斜方图

1、12□×8◇只有62#所示的两图
https://bbs.emath.ac.cn/data/attachment/forum/202407/23/192430vbb3nmlysctobt5w.png         https://bbs.emath.ac.cn/data/attachment/forum/202407/23/192441e9zd5ga75cn51nfa.png

2、16□×4◇共11解,下图上排6图是mathe搜索至48线得到的6解,下排5图是剩下的52线图。

hujunhua 发表于 2024-8-27 14:16:34

7×7网格的终极探索(四)

四、剩下就是20□×0◇的图案

一个角上恰好有6个三角形,没有◇,所以最多只能有6条斜线,再多就会出现冗余。可见四角最多只能有24条斜线。
于是一个已有 L 条纵横线的20□备方图,至多可生成 (L+24)线图案,实际情况如下表所示。

备方图 纵横线数LL+24mathe搜索至48线的结果 更多结果 合计
A2224 48 16图,其中32线3图,36线3图,40线5图,44线5图
无 16图
A4632 56 14图,其中36线1图,40线3图,44线6图,48线4图
52线6图 20图
A50 16 40 25图,其中24线4图,28线9图,32线9图,36线3图 无 25图
A60 1640 19图,其中24线3图, 28线11图, 32线3图,36线2图 无 19图

下图是A22的16图

hujunhua 发表于 2024-8-28 13:07:00

7×7网格的终极探索(五)

A50和A60图展示
其中A50X680与A50X880实际上可视为同一解,只不过后者多了1条(四角共4条)冗余斜线,
它虽然不参与构成三角形,但可将两条斜线连接成一线,也不算完全冗余。


hujunhua 发表于 2024-8-28 13:08:14

7×7网格的终极探索(六)

如132#所示,唯A46有可能存在56线图,是在mathe的探索之外唯一还可能存在更多解的备方图。
容易证明没有56线图,以及有6个52线图,见下图中较大的6个。加入mathe搜索到的14个图,共是20个图。

hujunhua 发表于 2024-8-28 18:28:08

7×7网格的终极探索(七)

至此,在手工简化过程中直接穷尽7x7网格剩余的全部解。免于计算机编程搜索了。
能够手工穷尽的关键在于132#对于线数上限的估算。
6X6网格, mathe搜索到48线,只得到18线、20线和22线的7个图,显然没有更多的解了。

现在可以宣布:123#所划的第1个范围解决。6X6网格和7x7网格共计100个图。

ejsoon 发表于 2024-8-30 00:49:18

gxqcn 发表于 2024-8-26 16:02
本题具有一定的开放性,提出问题本身不易。

想采访一下楼主:



    设计出此题,有何机缘?可曾受其它相关问题的启发?
    出题要求,是如何完善的?比如对称性的要求,最外框需正方形等
    为何选中“正方形”和“等腰直角三角形”这两种基本元素,对其进行计数?
    均恰为“24”这个数字,设计之初,可有什么讲究?

題目來源於一個叫mathsisfun的網站:
https://www.mathsisfun.com/puzzles/who-squares-wins.html

它只給出了一個圖形,正方形的數量是24個。

後來我在我的網站上轉載:https://ejsoon.win/how-many-square/2/

然後我數了一下三角形,一開始數錯了,以為也是24個,但後來驗證是28個。

時隔數月,想起這個圖形,三角形不是24個,未免有些遺憾。

於是我想是否存在一個圖形,它的正方形及三角形的數量都是24個。

當我到本論壇發帖時,我只想證明這種圖形是否【存在】。不過我很快就構建出了一個符合要求的圖形。

於是這成為一個開放性的題目:如何巧妙的構建這樣的圖形,所用的線段不能太多。

〔要求外框是一個正方形,要求對稱〕
就是覺的這樣挺美,一些少數民族的房子的窗戶也常常出現這種美妙的圖案。

我曾經生活過的地方,每日都經過這樣的一個窗戶,但是我沒拍照,已經不記的它長啥樣了。

〔關於24這個數字〕
24含有較多的因子(1,2,3,4,6,8,12),有個遊戲叫「快算24」是我愛玩的遊戲之一。

對於本題而言,24應該是個比較適合的數字,如果12感覺太少,36未免太多。

---

本人偏好24,偏好正方形,所以提出了這樣一個開放題目。

感謝各位高手的熱情參與,大家的思想碰撞確實産生出了美麗的火花。

gxqcn 发表于 2024-8-30 08:13:35

因公事繁忙,我直接参与论坛交流的不多,这是近期为数不多的投入较多的主题帖。
当然,因为其开放性,既需要分析归纳,又需要创造性构造,
所以,我更多的时候是将其作为闲暇之余的头脑按摩器。

分享一下,我参与本话题的三个阶段历程:小、少、巧

所谓“小”:首先需可量化,提出需满足“格点图”概念,追求在尽可能小的格点阵上实现。
最初聚焦于 7x7 的格点阵上构造,并在高铁上获得了一个非常美观的图,见:9#
后来,又首次在 7x7 的格点阵上构造出一个仅 18 线的解,发在:22#

所谓“少”:追求用尽可能少的线条达成目标。
能否构造出比 18 条更少的解?经过试探,似乎局限于 7x7 的格点阵不现实了。
看来得适当放宽对“小”的追求,终于构造出了首个由 16 线的解,见:25#
其实,因为不再“小”了,16 线图的“自由度”往往更大了,可以更容易变换出其它的解,比如:41#

所谓“巧”:在满足楼主提的基本要求上,追求满足更多有趣的要求。
比如:hujunhua 在 80# 发了个图,由“4个方向各4条平行线”构成。这激起了我兴趣,能否更进一步,让平行线等长?
即额外要求“由 4 个方向的各 4 条等长平行线构成”,很快就得到一组,见:84#

yigo 发表于 2024-8-30 09:26:02

大佬们真是太厉害了!能否稍微提示下算法思路,给定图形,如何用程序数出所有的三角形和正方形数,完全没头绪。

hujunhua 发表于 2024-9-11 13:25:09

yigo 发表于 2024-8-30 09:26
大佬们真是太厉害了!能否稍微提示下算法思路,给定图形,如何用程序数出所有的三角形和正方形数,完全没头 ...

还没开始编程,7x7网格就结束了,所以没有仔细考虑怎么遍历三角形和正方形。

mathe 在110#发了源码的,你可以下载研究一下。近2000行代码,无注释,够你啃的:lol
页: 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [14]
查看完整版本: 包含24個正方形和24個等腰直角三角形的方形对称图案