文档介绍：任意阶幻方构造方法
幻方,亦称纵横图。台湾称为魔术方阵。将自然数1,2,3,……n*n排列成一个n*n方阵,使得每行、每列以及两对角线上的各个数之和都相等,等于n/2*(n*n+1),这样的方阵称为幻方。
例如:把1,2,3,4,5,6,7,8,9填入3*3的格子,使得:每行、每列、两条对角线的和是15。
8
1
6
3
5
7
4
9
2
n是它的阶数,比如上面的幻方是3阶。n/2*(n*n+1)为幻方的变幻常数。数学上已经证明,对于n>2,n阶幻方都存在。
目前填写幻方的方法,是把幻方分成了三类,每类又有各种各样的填写方法。这里对于这三类幻方,仅举出一种方便手工填写的方法。
1、奇数阶幻方
n为奇数(n=3,5,7,9,11……) (n=2*k+1,k=1,2,3,4,5……)
奇数阶幻方最经典的填法是罗伯特法(也有人称之为楼梯法)。填写方法是这样:
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,处理方法同(4)。
这种写法总是先向“右上”的方向,象是在爬楼梯。
2、双偶阶幻方
n为偶数,且能被4整除(n=4,8,12,16,20……) (n=4k,k=1,2,3,4,5……)
先说明一个定义:
互补:如果两个数字的和,等于幻方最大数和最小数的和,即 n*n+1,称为互补。
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:
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这个方阵的对角线,已经用蓝色标出。将对角线上的数字,换成与它互补的数字。
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……换完后就是一个四阶幻方。
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。
下面是8阶幻方的作法:
(1) 先把数字按顺序填。然后,按4*4把它分割成2*2个小方阵
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