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摆了52年的“六角形”幻方2007-09-10 14:37:00

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  “幻方”是数学大世界中的一朵奇葩,吸引了无数人对它的痴迷。在“幻方”的世界中,人们主要研究的是正方形幻方的填法,对其他形状幻方的研究涉及较少。但是有一个“六角形”幻方的填法值得我们了解,因为这个幻方用了52年的光阴才让它与世人见面,这不得不让人们为之惊奇和感动。   上个世纪初,国外有个叫亚当斯的青年,他对幻方的痴迷让人吃惊。一次,他突发奇想:为何只研究正方形幻方呢?难道其他形状的没有了吗?于是,他着手研究“六角形”的幻方。   亚当斯理所当然首先想到的是一层的六角形幻方,即将1-7这七个自然数填到如图1所示的圆圈中,他经过证明,这样的六角形幻方是不能填出来的。于是,他又着手研究二层的六角形幻方的填法。如图2所示,将1-19这19个自然数填入圆圈中,使每一直线上的几个数之和都相等。   亚当斯起初觉得这样的幻方不一定很难,以为只要几个小时,也许就能摆出来。当他动手摆了几次后,才感到这样的幻方不是自己想像的那么容易。于是,为了更好的、更早的把这样的幻方摆出来,他做了19块小板,带在身上,只要一有空,他就拿出来摆。这一摆,就让他感到事情不是那么的简单。一次,两次,无数次;失败,失败,再失败。亚当斯从1910年开始,直到1957年,用了47年的时间,还是一点头绪也没有。失败,挫折,没让亚当斯退却。只是为了更早的摆出来,劳累让亚当斯病倒了。他躺在医院的病床上,也没有忘记他那心爱的、让人难以达到的六角形幻方。功夫不负有心人,一天,亚当斯在无意之中把它摆了出来,此时,亚当斯的心情非常激动,马上把他的摆法记了下来。这样,六角形的幻方摆出来了,心情高兴了,病也好了。在回家的路上,不知什么原因,亚当斯把他记六角形幻方的纸张给弄丢了。   亚当斯并不灰心,既然第一次摆出来了,第二次也肯定能摆出来。不料,这一丢失,亚当斯又用了5年,才第二次把六角形幻方摆出来(图略),这时,时间到了1962年。   亚当斯用了52年的时间,终于摆出了六角形幻方。图上一共有15条连线,这15条连线上的数字之和分别均为38。   当这件事过去了7年后,有一位大学生阿莱尔用电子计算机,仅仅用了17秒就摆出来了;同时也得出,六角形幻方仅此一例,再没有别的六角形幻方了。此幻方的稀有程度不得不让人记住它。   亚当斯的精神让我敬佩,同时我为他浪费了52年的时间感到惋惜。  现在任何一个编程好一点的计算机系学生,都能用计算机编程很快找到答案。  上星期六我看到这篇文章后,试着编程寻找答案。程序的效率还不算高,但是计算机在几秒钟之内便找到了答案。答案原形只有1种解,通过对称、旋转化出12种填法。下面是我的程序找到的答案:

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