主题
Search

魔术巡游


让一个棋子在 n×n 棋盘上进行巡游,棋盘上的方格按照棋子路径从 1 到 n^2 编号。如果由此产生的数字排列是幻方,则称此巡游为魔术巡游;如果由此产生的数字排列是半幻方,则称此巡游为半魔术巡游。如果第一个和最后一个走过的方格通过一步棋相连,则称此巡游为封闭的(或“重入的”);否则它是开放的。(请注意,术语需要谨慎。例如,Jelliss 将半魔术巡游称为“魔术巡游”,将魔术巡游称为“对角魔术巡游”。)

魔术骑士图巡游在 n×n 棋盘上对于 n 奇数是不可能的。然而,众所周知,对于所有大小为 4k×4k 的棋盘(其中 k>2),这是可能的。然而,n=8 (k=2) 的情况仍然悬而未决,即使自 Beverley (1848) 等作者首次研究以来也是如此。直到 2003 年 8 月 5 日完成对所有可能性的详尽计算机枚举后,这个问题才得到解决(Stertenbrink 2003)。这项搜索需要耗费 61.40 CPU 日的详尽计算,相当于在 1 GHz 下计算 138.25 天。

MagicTourKnights8Semimagic

Beverley (1848) 创作了 8×8 半魔术骑士巡游(左图)。de Jaenisch (1862;Ball 和 Coxeter 1987,第 185 页;中心图) 发现了另一个 n=8 的半魔术巡游,其主对角线和分别为 348 和 168。8×8 棋盘上已知的“最魔术”骑士巡游的主对角线和分别为 264 和 256,如右图所示 (Francony 1882)。Murray (1951) 和 Jelliss 给出了骑士魔术巡游的广泛历史。总共有 140 种不同的 8×8 棋盘上的半魔术骑士巡游 (Stertenbrink 2003)。

MagicTourKnightsHalfBoards

如上图所示,将两个半骑士巡游上下组合可以得到一个幻方 (Ball 和 Coxeter 1987,第 185 页)。

MagicTourKnights16

上图显示了一个 16×16 棋盘上的封闭魔术骑士图巡游 (Madachy 1979,第 88 页)。

MagicTourKing

上图展示了国王走法的魔术巡游 (Ball 和 Coxeter 1987,第 186 页)。


另请参阅

棋盘, 骑士图, 幻方, 半幻方, 巡游

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考资料

Ball, W. W. R. 和 Coxeter, H. S. M. Mathematical Recreations and Essays, 13th ed. New York: Dover, pp. 185-187, 1987.Beverly, W. Philos. Mag. p. 102, Apr. 1848.de Jaenisch, C. F. Chess Monthly. 1859.de Jaenisch, C. F. Traite des Applications de l'Analyse Mathematiques au jeu des Echecs. Leningrad, 1862.Francony. In Le Siécle 1876-1885. (Ed. M. A. Feisthamel). 1882.Friedel, F. "The Knight's Tour." http://www.chessbase.com/columns/column.asp?pid=163.Heinz, H. "Magic Tesseract." http://members.shaw.ca/tesseracts/.Update a linkJelliss, G. "Knight's Tour Notes." http://home.freeuk.net/ktn/Update a linkJelliss, G. "General Theory of Magic Knight's Tours." http://home.freeuk.net/ktn/mg.htmKraitchik, M. l'Echiquier. 1926.Madachy, J. S. Madachy's Mathematical Recreations. New York: Dover, pp. 87-89, 1979.Marlow, T. W. The Problemist. Jan. 1988.Murray, H. J. R. The Magic Knight's Tours, a Mathematical Recreation. 1951.Peterson, I. "MathTrek: A Magic Knight's Tour." Oct. 4, 2003. http://www.sciencenews.org/20031004/mathtrek.asp.Roberts, T. S. The Games and Problems J. Jan. 2003.Stertenbrink, G. "Computing Magic Knight Tours." http://magictour.free.fr/. Aug. 6, 2003.Watkins, J. Across the Board: The Mathematics of Chessboard Problems. Princeton, NJ: Princeton University Press, 2004.Weisstein, E. W. "There Are No Magic Knight's Tours on the Chessboard." MathWorld Headline News, Aug. 6, 2003. https://mathworld.net.cn/news/2003-08-06/magictours/.Wenzelides, C. Schachzeitung, p. 247, 1849.

在 Wolfram|Alpha 中引用

魔术巡游

引用为

Weisstein, Eric W. “魔术巡游”。来自 MathWorld——Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/MagicTour.html

主题分类