第一百零五章 魔方矩阵
魔方矩阵,又称幻方,纵横图。 是指由1~N^2共N^2个数排列成的有相同的行数和列数,并在每行每列、对角线上的和都相等的一个N阶矩阵。 在《射雕》中郭黄二人被裘千仞追到黑龙潭,躲进瑛姑的小屋。瑛姑出了一道题:数字1~9填到三行三列的表格中,要求每行、每列、及两条对角线上的和都相等。这道题难倒了瑛姑十几年,被黄蓉一下子就答出来了。 492 357 816 这就是一个最简单的三阶平面魔方矩阵。 而今天老唐出的这道题,是更加高难度的五阶魔方平面矩阵。 运算难度,不知道比三阶魔方矩阵高了多少。 不过,魔方矩阵既然被数学家们定义出来,那自然有一套起独特的运算规律。 根据N的数值,可以分为三种情况。 当N为奇数,当N为4的倍数,当N为其他偶数! 老唐这道题是求5阶平面魔方,很显然,可以套用N为奇数的运算规律。 程诺在脑海里默默回忆起当N为奇数时平面魔方的填写规律。 “当N为奇数时 ①将1放在第一行中间一列; ②从2开始直到n×n止各数依次按下列规则存放: 按45°方向行走,如向右上 每一个数存放的行比前一个数的行数减1,列数减1 ③如果行列范围超出矩阵范围,则回绕。 例如1在第1行,则2应放在最下一行,列数同样减1; ④如果按上面规则确定的位置上已有数,或上一个数是第1行第n列时, 则把下一个数放在上一个数的下面。”(注①) “所以说,正确的答案应该是……” 程诺在自己的脑海里构建宫格模型。很快,便将25个数字填入其中。 唰唰唰唰~~ 在同学们眼中,只见程诺没有任何的犹豫,拿着粉笔在黑板上笔走龙蛇,粉屑飞扬。中间没有任何停顿,一气呵成! 举手抬足间,透露着无比强大的自信。 “好了,老师,我填完了。”程诺转身,将粉笔头扔在讲桌上,微笑着对老唐说道。 “好,我看一下,你填的对不对?”老唐抱着一种好奇心,看向黑板上已经被填满的宫格。 15812417 16147523 22201364 321191210 92251811 全部正确!! 25个数字的位置,和正确答案如出一辙。 每一行,每一列,每一条对角线的和,都是65!~ 老唐惊讶的看了神色如常的程诺一眼。然后在全班同学满含期待的目光下宣布,“程诺同学的答案……是正确的!” 哗~~ 全班同学尽皆哗然。 果然啊,程诺这个家伙,还是一如既往的强悍呀! 比不过,实在是比不过。 他们和程诺的大脑配置,简直不在一个水平层面上。 学霸,是只配被学渣所仰望的存在! 老唐望着程诺说道,“既然程诺同学是第一个把这道题目解出来的同学,那么我那份‘特殊’奖励就归程诺同学所有了。程诺,你能不能给大家讲一下你是通过何种方法把这题解出来的?” “没问题。”程诺点头,转身指着那道题道,“其实这道题很简单的。” 这道题……很简单? 好吧,你是学霸,你说了算。 全班同学翻翻白眼。 程诺耸耸肩,神色如常的继续讲道。“在讲这道题之前,我先要给大家讲一个模型,叫做魔方矩阵!” 为什么程诺能知道魔方矩阵这个东西? 按理说,高中方面,不会涉及这方面的知识。 但程诺是谁?他可是学霸! 学霸的一大特征就是,永远不会满足只学习课内那点知识! 还记得程诺从书店买回的那一大堆关于世界数学难题的书吗?其中一个难题的推理过程中,就用到了这个魔方矩阵。程诺就顺便将它记下来了。