双偶数阶幻方的 V字型对称交换法

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幻方的制作方法

幻方的制作方法

奇数阶幻方,偶数阶幻方,六阶幻方的制作方法罗伯法(适合编制所有的奇阶幻方)一居上行正中央,依次斜填切莫忘,上出格时往下填,右出格时左边放,排重便在下格填,角上出格一个样。

六阶幻方,具体的做是:偶阶幻方分两类:双偶数阶幻方和单偶数阶幻方双偶数:四阶幻方,八阶幻方,……4K阶幻方,可用<对称交换法>,方法很简单:1) 把自然数依次排成方阵2) 把幻方划成4×4的小区,每个小区划对角线3) 把这些对角线所划到的数,保持不动4) 把没划到的数,按幻方的中心,以中心对称的方式,进行对调幻方完成!单偶数:六阶幻方,十阶幻方,……4K+2阶幻方方法是很繁的,有一种称<同心方阵法>:1) 把幻方分成两个区:一是边框一圈;二是里面一个双偶数方阵,2) 把(3+8K)到(16K2 +8K+2)按双偶数幻方方法填入双偶数方阵3) 把余下的数,在边上试填,调整到符合为止六阶幻方(4×1+2,k=1)就是把11~26填入中间4×4方格中传说在很久很久以前,黄河里跃起一匹龙马,马背上驮着一幅图;洛水里也浮出一只神龟,龟背上也驮着一幅图。

这两幅图上都用圆点来表示一组数字,马背上的那幅称为“河图”,龟背上的那幅称为“洛书”。

(参见图1)再后来,经过人们研究,发现图中右边的那幅“洛书”,其实是一幅纵横图,即用1到9这9个数字组成一幅数字图,使它横的每行相加、竖的每列相加以及对角线相加,其和都等于15(参见图2)。

我们知道,纵横图就是今天所说的“幻方”,一般地,是指把从1到十的自然数排成纵横各有m 个数,并且使同行、同列及同一对角线上的n个数的和都相等的一种方阵,其中涉及的是组合数学的问题。

而前面所说的“洛书”,就是我国最早的一个三阶幻方。

图1 河图洛书图2 纵横图长期以来,纵横图一直被看作是一种数字游戏。

一直到南宋时期的数学家杨辉,才真正把它作为一个数学问题而加以深入的研究。

偶阶幻方的解法(文档4篇)

偶阶幻方的解法(文档4篇)

偶阶幻方的解法(文档4篇)以下是网友分享的关于偶阶幻方的解法的资料4篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。

第1篇偶阶幻方的填法第一种:n=4*m+2, m为自然数1)将n阶方阵分为四个小魔方阵ABCD如下排列:B C D A因为n*n=4*(2*m+1)*(2*m+1),记u=n/2=2*m+1,分为1~u*u,u*u+1~2*u*u,2*u*u+1~3*u*u,3*u*u+1~4*u*u 即在调用子函数的时候分别如下面传递参数: A(0),B(u*u),C(2*u*u),D(3*u*u)分别在ABCD中按照前面的填法把奇数阶填好(注意加上所传参数作为基数,每一个元素都要加上这个值),最后做如下交换:(1)B中第0~(m-1)-1行中元素与C中相对应元素交换(2)D中第(n-1)-m+1~(n-1)共m行的每行中的元素与A中相对应元素交换(3)交换D:(u+m,m)与A中对应元素(矩阵中心值)(4)交换D:(n-1,m)与A中对应元素(实际为矩阵最大值n*n) 所谓对应位置,指相对于小魔方阵的左顶角的相对的行列位置。

上面的这些你可以用数学进行证明,利用魔方阵常数(注意n阶的和u阶的关系) 第二种:n=4*m,m为自然数因为行列都是4的倍数,因而可以将整个矩阵分为每4*4的小矩阵。

先判断一个数是否在划为4*4小矩阵的对角线上,如果在,则填该位置的数为n*n-i+1(i为该元素的相对位置,从1开始,比如n阶的第s行第t个元素则其i=s*n+t) 如果不在,则填上i。

(4的倍数幻方,4,8,12可以。

6、10是不行的。

这样才有一般填法,4的方法是先画好格,连接对角线,这样有8格也就是一半的格子被斜线划过,然后从头到尾,数格子,没有斜线的格子就填上数的数,那么第一排就是1不填,2填,3填,4不填,第二排就是5填,6不填,7不填,8填三四排一样,然后从尾到头数,填划了斜线的格子,就成4介幻方;8阶就是对角线画斜线外,相邻边的中点相连再画4条线,形状就如4个4阶幻方;12阶就是三等分点,画9个如四阶的。

双偶数阶幻方的对角块对称交换法

双偶数阶幻方的对角块对称交换法

双偶数阶幻方的对角块中心对称交换法
范贤荣2016.5.30
所谓双偶数(即4m式)幻方,就是阶数N能被4整除的幻方,比如4阶、8阶、12阶、16阶……。

下面介绍的是对角块中心对称交换法,适用于所有4m式偶阶幻方。

所谓对角块,最低阶的双偶数阶幻方4阶幻方,其对角线即1、6、11、16和4、7、10、13两条。

这时候,不叫对角块,只叫对角线,因为,它只占1个方格。

增加到8阶,对角线好象变粗了。

如1、2、9、10到55、56、63、64,就变成“对角块”了,开始它占2个方格。

再增加到12阶,“对角块”又变粗了,占3个方格。

16阶,占4个方格。

20阶,就将是5个方格。

以后,必将是如此类推。

我们用红色作为标记。

该法是对角块中心对称交换法。

具体的交换法有两种:一是“对角块上的中心对称交换法”,二是“对角块外的中心对称交换法”。

对角块(红区)示例:
20阶方阵对角块(红区)
一、对角块上的中心对称交换法(红区交换) 如4阶
如8阶
二、对角块外的中心对称交换法(黄区交换)如4阶
如8阶
如12阶
如16阶
如20阶
幻方。

偶数阶幻方的解法

偶数阶幻方的解法

偶数阶幻方的解法
偶数阶幻方是指由奇数个数字构成的正方形矩阵,其中每行、每列和对角线上的数字之和都相等。

下面是一种经典的解法:
1. 填充数字:将1填充到幻方的左上角的第一行中间位置,然后顺序填充2、3、4等数字到右上角、右下角和左下角的位置,直到填满所有的空格。

填充的顺序是从上到下、从右到左。

2. 调整数字:将填充的数字中最大的数字和最小的数字交换,然后将次大的数字和次小的数字交换,以此类推。

这一步的目的是保证幻方的对角线上的数字之和仍然相等。

3. 调整行:从第二行开始,将前一行的最后一个数字放到当前行的第一个位置,然后将剩下的数字依次右移一位。

这一步的目的是保证幻方的每行的数字之和相等。

4. 调整列:从第二列开始,将前一列的最后一个数字放到当前列的第一个位置,然后将剩下的数字依次下移一位。

这一步的目的是保证幻方的每列的数字之和相等。

5. 完成:重复步骤3和步骤4,直到幻方的每行和每列的数字
之和都相等。

最后得到的矩阵就是一个解法。

需要注意的是,对于偶数阶幻方,不同的填充和调整顺序可能会得到不同的解法。

上述的步骤只是其中一种可能的解法。

A幻方常规解法

A幻方常规解法

A幻方常规解法汇总目前填写幻方的方法,主要分成了三类,即奇数阶幻方、双偶阶幻方、单偶阶幻方。

下面按这三类幻方,列出最常用解法(考试用,不求强大,只求有效!)。

奇数阶幻方(罗伯法)奇数阶幻方最经典的填法是罗伯法。

填写的方法是:把1(或最小的数)放在第一行正中;按以下规律排列剩下的(n×n-1)个数:1、每一个数放在前一个数的右上一格;2、如果这个数所要放的格已经超出了顶行那么就把它放在底行,仍然要放在右一列;3、如果这个数所要放的格已经超出了最右列那么就把它放在最左列,仍然要放在上一行;4、如果这个数所要放的格已经超出了顶行且超出了最右列,那么就把它放在前一个数的下一行同一列的格内;5、如果这个数所要放的格已经有数填入,那么就把它放在前一个数的下一行同一列的格内。

例,用该填法获得的5阶幻方:(2)在A象限的中间行、中间格开始,按自左向右的方向,标出k格。

A象限的其它行则标出最左边的k格。

将这些格,和C象限相对位置上的数,互换位置。

的数进行交换,就形成幻方。

下面是6阶幻方的填法:6=4×1+2,这时k=1奇数阶幻方我们已经会编排了,偶数阶幻方怎么编排呢?和奇数阶幻方的编排方法一样吗?为了便于讲解,我们把偶数分为两类:一类是4、8、12、16、……这样的偶数叫做双偶数(能连续两次被2整除),双偶数也就是4的倍数,因此双偶数可用4k表示(k是自然数);另一类是6、10、14、18、……这样的偶数叫做单偶数(只能一次被2整除),单偶数可用4k+2表示(k是自然数)。

这一节先学习双偶数阶幻方的编排方法。

例1、用1~16这十六个数编排一个四阶幻方(四行四列)。

【分析与解答】用1至16编排一个四阶幻方,就是把1~16这十六个数填入四行四列的方格内,使每行、每列、两条对角线上的四个数的和都相等。

先计算这个相等的和是多少?也就是前面学过的幻和:(1+2+3+…+15+16)÷4=34。

幻方常规解法汇总

幻方常规解法汇总

幻方常规解法汇总按目前填写幻方的方法;是把幻方分成了三类;即奇数阶幻方、双偶阶幻方、单偶阶幻方..下面按这三类幻方;列出最常用解法考试用;不求强大;只求有效..奇数阶幻方罗伯法奇数阶幻方最经典的填法是罗伯法..填写的方法是:把1或最小的数放在第一行正中;按以下规律排列剩下的n×n-1个数:1、每一个数放在前一个数的右上一格;2、如果这个数所要放的格已经超出了顶行那么就把它放在底行;仍然要放在右一列;3、如果这个数所要放的格已经超出了最右列那么就把它放在最左列;仍然要放在上一行;4、如果这个数所要放的格已经超出了顶行且超出了最右列;那么就把它放在前一个数的下一行同一列的格内;5、如果这个数所要放的格已经有数填入;那么就把它放在前一个数的下一行同一列的格内..例;用该填法获得的5阶幻方:双偶数阶幻方对称交换法所谓双偶阶幻方就是当n可以被4整除时的偶阶幻方;即4K阶幻方..在说解法之前我们先说明一个“互补数”定义:就是在 n 阶幻方中;如果两个数的和等于幻方中最大的数与 1 的和即 n×n+1;我们称它们为一对互补数 ..如在三阶幻方中;每一对和为 10 的数;是一对互补数;在四阶幻方中;每一对和为 17 的数;是一对互补数 ..双偶数阶幻方的对称交换解法:先看看4阶幻方的填法:将数字从左到右、从上到下按顺序填写:内外四个角对角上互补的数相易;方阵分为两个正方形;外大内小;然后把大正方形的四个对角上的数字对换;小正方形四个对角上的数字对换即1;164;13互换6;117;10互换即可..对于n=4k阶幻方;我们先把数字按顺序填写..写好后;按4×4把它划分成k×k个方阵..因为n是4的倍数;一定能用4×4的小方阵分割..然后把每个小方阵的对角线;象制作4阶幻方的方法一样;对角线上的数字换成互补的数字;就构成幻方..以8阶幻方为例:1 先把数字按顺序填..然后;按4×4把它分割成4块如图2 每个小方阵对角线上的数字如左上角小方阵部分;换成和它互补的数..单偶数阶幻方象限对称交换法以n=10为例;10=4×2+2;这时k=21把方阵分为A;B;C;D四个象限;这样每一个象限肯定是奇数阶..用罗伯法;依次在A象限;D象限;B象限;C象限按奇数阶幻方的填法填数..2在A象限的中间行、中间格开始;按自左向右的方向;标出k格..A象限的其它行则标出最左边的k格..将这些格;和C象限相对位置上的数;互换位置..3在B象限任一行的中间格;自右向左;标出k-1列..注:6阶幻方由于k-1=0;所以不用再作B、D象限的数据交换; 将B象限标出的这些数;和D象限相对位置上的数进行交换;就形成幻方..下面是6阶幻方的填法:6=4×1+2;这时k=1。

幻方填写方法

幻方填写方法

没法,组合数学还考幻方构造。

这东西不看解法真不会写,虽然没见有啥用,但还是记录下,免得日后再找。

按目前填写幻方的方法,是把幻方分成了三类,即奇数阶幻方、双偶阶幻方、单偶阶幻方。

下面按这三类幻方,列出最常用解法(考试用,不求强大,只求有效!)。

奇数阶幻方(罗伯法)奇数阶幻方最经典的填法是罗伯法。

填写的方法是:把1(或最小的数)放在第一行正中;按以下规律排列剩下的(n×n-1)个数:1、每一个数放在前一个数的右上一格;2、如果这个数所要放的格已经超出了顶行那么就把它放在底行,仍然要放在右一列;3、如果这个数所要放的格已经超出了最右列那么就把它放在最左列,仍然要放在上一行;4、如果这个数所要放的格已经超出了顶行且超出了最右列,那么就把它放在前一个数的下一行同一列的格内;5、如果这个数所要放的格已经有数填入,那么就把它放在前一个数的下一行同一列的格内。

例,用该填法获得的5阶幻方:双偶数阶幻方(对称交换法)所谓双偶阶幻方就是当n可以被4整除时的偶阶幻方,即4K阶幻方。

在说解法之前我们先说明一个“互补数”定义:就是在 n 阶幻方中,如果两个数的和等于幻方中最大的数与 1 的和(即n×n+1),我们称它们为一对互补数。

如在三阶幻方中,每一对和为 10 的数,是一对互补数;在四阶幻方中,每一对和为 17 的数,是一对互补数。

双偶数阶幻方的对称交换解法:先看看4阶幻方的填法:将数字从左到右、从上到下按顺序填写:的四个对角上的数字对换,小正方形四个对角上的数字对换)即(1,16)(4,13)互换(6,11)(7,10)互换即可。

对于n=4k阶幻方,我们先把数字按顺序填写。

写好后,按4×4把它划分成k×k 个方阵。

因为n是4的倍数,一定能用4×4的小方阵分割。

然后把每个小方阵的对角线,象制作4阶幻方的方法一样,对角线上的数字换成互补的数字,就构成幻方。

以8阶幻方为例:(1) 先把数字按顺序填。

幻方及编程

幻方及编程

奇数阶幻方的方法:首先把1放在最上一行的正中间的方格,然后把下一个整数放置在右上方,如果到达最上一行,下一个整数放在最后一行,就好像它在第一行的上面,如果到达最有端,则下一个整数放在最左端,就好像好像他的最右端一样。

当到达方格中填上数时,下一个整数就放在刚填1到9走一下,就可以明白它的构造方法。

偶阶幻方分为单偶阶和双偶阶:1双偶阶幻方(对称交换)n为偶数,且能被4整除(n=4,8,12….)先说明一个定义,互补:如果两个数字和,等于幻方的最大数和最和最小数的和,即n*n+1,称互补。

先看看四阶幻这里,n*n+1=4*4+1=17;把1换成17-1=16;把6换成17-6=11;把11换成17-11=6……..换成后就是四阶幻方。

对于n=4m阶的幻方,我们先把把数字按顺序填写。

写好后,按4*4把它划分成m*m各方阵。

因为n是4的倍数,一定能用4*4的方阵分割。

然后把每个小方阵的对角线,像制作成四阶幻方地方法一样,对角线上的数字换成互补数字,就构成幻方。

Array2单偶阶幻方(不能被四整除的是单偶阶幻方)如6阶、10阶、14阶…将n阶单偶阶幻方表示为4m+2,将其等分成四分,成为如下图所示A、B、C、D四个2m+1的奇阶幻方。

A CD BA用1到(2m+1)^2填写成2m+1阶幻方,B用(2m+1)^2+1到2*(2m+1)^2填写成2m+1 阶幻方,C用2*(2m+1)^2+1到3*(2m+1)^2填写成2m+1阶幻方,D用3*(2m+1)^2 到4*(2m+1)^2填写成2m+1阶幻方。

【注:^是平方的意思】六阶幻方如下:在A每行取m个小格(中心格及一侧对角线格为必换格,其余m-1格只要不是对角线格即可)也就是说在A中间一行取包裹中心格在内的第m个小格,其它行左侧边缘取m个小格,将其与D中对应得方格交换;B与C任取m-1列进行交换6阶幻方就是4*1+2,那么m就是1在A中间一行取中心格1个小格,将其与D中相应方格进行交换,B与C接近右侧m-1列进行交换(6阶幻方m-1=0故不用交换)。

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双偶数阶幻方的V字型中心对称交换法
范贤荣2016.5.30
所谓双偶数(即4m式)幻方,就是阶数N能被4整除的幻方,比如4阶、8阶、12阶……。

下面介绍的V字型中心对称交换法,适用于所有4m式偶阶幻方。

V字型中心对称交换法有两种具体的填写法
一是:V区内数字的中心对称交换,二是:V区外数字的中心对称交换
一、V区内数字的中心对称交换
该法的步骤是:
第一步,把双偶数这些数字按照顺序填写在N×N的表格中。

第二步,把这个表格平均分成四个小方阵。

第三步,选取方阵的上部二小方阵的V形两对角线及其与它们相间隔又平行的那些数,组成V区内数字。

第四步,将这些V区内数字与方阵的下部中心对称的那些数,进行交换。

交换完毕,幻方即成。

例如:4阶幻方
第一步,把1-16这些数字按照顺序填写在4×4的表格中。

第二步,把这个表格平分成四个小方阵。

如图1中粗线。

第三步,在4×4方阵的上部的二小方阵中,取两对角线1、6和7、4组成V形两对角线。

因为,4阶无与V形两对角线“相间隔又平行的那些数”。

所以,无另外的那部分。

因此,4阶幻方用此法是特例,其结果如同“对角线中心对称交换法”。

图1
第四步,将这些数字与方阵的下部中心对称的那些数,即1、16,6、11,4、13,
7、10进行交换。

如图2即4阶幻方
图2
例如:8阶幻方
第一步,把1-61这些数字按照顺序填写在8×8的表格中。

第二步,把这个表格平分成四个小方阵。

如图3中粗线。

第三步,在8×8方阵的上部的二小方阵中,取两对角线1、10、19、28和8、15、
22、29组成V形两对角线(红色)。

还有,与V形两对角线“相间隔又
平行的那些数”,例如3、12,17、26和6、13,24、31等(黄色)组
成V区数字。

图3
第四步,将这些数字与方阵的下部中心对称的那些数,即1、10、19、28与64,
55、46、37等进行交换。

如图4即8阶幻方
图4
例如:12阶幻方
第一步,把1-144这些数字按照顺序填写在12×12的表格中。

第二步,把这个表格平分成四个小方阵。

如图5中粗线。

第三步,在12×12方阵的上部的二小方阵中,取两对角线1、14、27 (12)
23、34……组成V形两对角线(红色)。

还有,与V形两对角线“相间
隔又平行的那些数(黄色)”,例如3、16,29、42和10、21,32、43
等组成V区数字。

图5
第四步,将这些数字与方阵的下部中心对称的那些数,即1、14、27、40、53、66与144,131、118、105、92、79等进行交换。

如图6即12阶幻方
图6
例如:16阶幻方第一、二、三步直接写出
图7
第四步,将这些数字与方阵的下部中心对称的那些数,即1、18、35、52、69、86、103、120与256、239、222、205、188、171、154、137等进行交换。

如图8即16阶幻方
图8
二、V区外数字的中心对称交换
该法在茅屋煮茶翁先生于2011-9-14发表的《偶阶幻方的填法》中,提到当年仅十一岁的谢鉴达小朋友,原创性地提出“双偶阶幻方构造之V型定理”。

为此,茅先生慎重将此法命名为“鉴达法”。

因为,该法是V区不动,只动“V区外”的数字。

因此,本人也赞同用《鉴达法》名之,予以介绍。

该法的步骤是:
第一步,把双偶数这些数字按照顺序填写在N×N的表格中。

第二步,把这个表格平均分成四个小方阵。

第三步,选取方阵的上部二小方阵的V形两对角线及其与它们相间隔又平行的那些数,组成V区数字。

第四步,将V区外的那些数(白区数字)与方阵的下部中心对称的那些数,进行交换。

交换完毕,幻方即成。

如8阶:
方阵
幻方
方阵
幻方
方阵
幻方。

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