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数独是一种运用纸、笔进行演算的逻辑游戏。玩家需要根据9×9盘面上的已知数字,推理出所有剩余空格的数字,并满足每一行、每一列、每一个粗线宫内的数字均含1-9,不重复。 每一道合格的数独谜题都有且仅有唯一答案推理方法也以此为基础,任何无解或多解的题目都是不合格的。
拉丁方的谜题在数学中有着显赫的历史。尽管从名字上看,它好像是起源于古罗马,但实际上并非如此。第一个拉丁方来自于13世纪的伊斯兰世界,在雕刻中作为祈求好远的符咒出现,在阿拉伯语中被称为“wafq majazi”。在纯粹数学中,类似的方阵以“凯莱表”的名字出现,作为群的抽象乘积运算的乘法表。在应用数学中,他们作为纠错编码也是极为有用的。不过更加出名的是,拉丁方天天都在全世界的报纸上占据着一席之地,名字叫“数独”。
欧拉猜测在
n=2,6,10,14,18,…
时,正交拉丁方阵不存在。然而到了上世纪60年代,人们用计算机造出了n=10的正交拉丁方阵,推翻了欧拉的猜测。现在已经知道,除了n=2,6以外,其余的正交拉丁方阵都存在,而且有多种构造的方法。
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如果你手边有扑克牌,可以自己动手制作一个拉丁方阵。用四种花色(梅花,方块,红心,黑桃)的1(即A)、2、3、4共16张牌,将它们排成4×4的方阵,每一行,每一列四种花色俱全,并且都有1、2、3、4。
这个方阵中不仅满足了每行每列花色、数字都不相同,还有其它的许多特点:
1.一条对角线(从左上到右下)上全是4,另一条对角线(从右上到左下)上全是A。
2. 方块与梅花是左右对称的,红桃与黑桃也是左右对称的。就是说,如果沿中间的竖线将图对折,方块与梅花相合,红桃与黑桃相合。
3.方块与黑桃,梅花与红桃上下对称。就是说,如果沿中间的横线将图对折,方块和黑桃相合,梅花与红桃相合。
4.A与4,2与3左右对称。
5.两条对角线上四种四种花色齐全。
6.方块与红桃中心对称,黑桃与梅花中心对称,就是说,如果将图形绕中心(图中横线与竖线的点)旋转180°,左上的方块与右下的红桃相合。
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拉丁方阵体现着“数学美”:整齐、对称、有规律、简单、自然,当然也引发了人们对于拉丁方格更为具体的研究。1783年,瑞士数学家莱昂哈德·欧拉发明了一种当时称作“拉丁方块”(Latin Square)的游戏,这个游戏是一个n×n的数字方阵,每一行和每一列都是由不重复的n个数字或者字母组成的。其实拉丁方块就是没有宫的标准数独,只有两个限制条件,即行、列中的符号不能相同,这就是数独的雏形。不过相比于三条限制的数独(每行、每列、每宫)趣味性与难度都低了不少,所以这个游戏并没有在全球风靡起来。
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你知道是哪一本杂志最先推广数独的吗?
19世纪70年代,美国的一家数学逻辑游戏杂志《戴尔铅笔字谜和词语游戏》(Dell PuzzleMαgαzines)开始刊登现在称为“数独”的这种游戏,当时人们称之为“数字拼图”(Number Place),在这个时候,9×9的81格数字游戏才开始成型。
1984年4月,在日本游戏杂志《字谜通讯Nikoil》(《パズル通信ニコリ》)上出现了“数独”游戏,提出了“独立的数字”的概念,意思就是“这个数字只能出现一次”或者“这个数字必须是惟一的”,并将这个游戏命名为“数独”(SU DOKU),其中“su”是数字的意思,“doku”是单一的意思,
一位前任香港高等法院的新西兰籍法官高乐德(Wayne Gould)在1997年3月到日本东京旅游时,无意中发现了。他首先在英国的《泰晤士报》上发表,不久其他报纸也发表,很快便风靡全英国,之后他用了6年时间编写了电脑程式,并将它放在网站上,使这个游戏很快在全世界流行。从此,这个游戏开始风靡全球。
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下面就是一个拉丁方阵:需要把数字1-9填入下面的方格中,保证每行每列的数字都不相同,挑战一下,你能够完成它吗?
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