国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

關(guān)于十五子的游戲

2008-09-11 10:13陳景潤
關(guān)鍵詞:奇偶性奇數(shù)偶數(shù)

陳景潤,1933年5月22日生于福建閩侯.他家境貧寒,但學(xué)習(xí)刻苦.他在中、小學(xué)讀書時,就對數(shù)學(xué)情有獨鐘,一有時間就演算習(xí)題,在學(xué)校里成了個“小數(shù)學(xué)迷”.他不善言辭,為人真誠和善,從不計較個人得失,把畢生精力都獻給了數(shù)學(xué)事業(yè).高中沒畢業(yè)就以同等學(xué)力考入廈門大學(xué).1953年畢業(yè)于廈門大學(xué)數(shù)學(xué)系.1957年進入中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所并在華羅庚教授指導(dǎo)下從事數(shù)論方面的研究.歷任中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所研究員、學(xué)術(shù)委員會委員兼貴陽民族學(xué)院、河南大學(xué)、青島大學(xué)、華中工學(xué)院、福建師范大學(xué)等校教授,原國家科委數(shù)學(xué)學(xué)科組成員,《數(shù)學(xué)季刊》主編等職.主要從事解析數(shù)論方面的研究,并在哥德巴赫猜想研究方面取得國際領(lǐng)先的成果.這一成果被國際上譽為“陳氏定理”,受到廣泛引用.

我們先來介紹一點組合數(shù)學(xué)的知識,有一堆東西,需要把它們排列出來,我們可以給每一個東西編一個號,例如按某種規(guī)定依次編為1,2,…,n.我們稱這個從小到大的序列(1,2,…,n)為順序列,但若出現(xiàn)一個大的數(shù)排在小的數(shù)的前面,例如(1,3,2,4,…,n),這是一個在順序上發(fā)生雜亂的序列,我們不妨稱之為非順序列.人們規(guī)定:若在一個序列中,有一個數(shù)排在比它還要小的另一個數(shù)之前,我們稱之為一個倒置.例如非順序列(1,3,2,4,5)有一個倒置,又如(3,1,2,4,5)有兩個倒置,因為3不僅在2之前,而且還排在1之前,再如(3,2,1,4,5)有三個倒置,因為3排在1,2的前面,這有兩個倒置,2排在1的前面,又有一個倒置.我們稱順序列的倒置為0 ,這是因為順序列沒有發(fā)生倒置.根據(jù)倒置數(shù)的不同,我們可以把所有的序列分成兩類,一類是倒置數(shù)為偶數(shù)的序列,我們稱它為偶置序列(順序列也應(yīng)歸為倒置序列);另一類是倒置數(shù)為奇數(shù)的序列,我們稱它為奇置序列.

設(shè)圖1是一個十五子游戲的初始位置,我們先把這15個數(shù)排成一個序列:5,1,4,3,10,8,2,13,6,9,14,12,7,15,

11.其中5排在最前面,因而有1,2,3,4這四個比它小的數(shù)排在它后面,所以僅僅對5來講,有4個倒置,我們把4寫在橫線下和5對應(yīng);1排在第2,雖然5排在它前面,但這一個倒置在計算5的倒置數(shù)時已經(jīng)算過了,所以不再計算.而1的后面再也沒有比1小的數(shù)了,因而1的倒置數(shù)是0,把0記在1的下面;同理,在4的后面而比4小的數(shù)有3和2兩個,因而4的下面記下2;依此類推,得圖2.

的),事實上,要判斷其是奇置序列還是偶置序列,用不著把這些倒置數(shù)加起來.因為偶數(shù)加偶數(shù)還是偶數(shù),奇數(shù)加偶數(shù)還是奇數(shù),就是說,一個整數(shù)加上一個偶數(shù)并不改變原來這個整數(shù)的奇偶性,因此我們只需要數(shù)一下倒置數(shù)中有多少個奇數(shù),若是偶數(shù)個奇數(shù),則這個序列是一個偶置序列;若有奇數(shù)個奇數(shù),則這個序列一定是個奇置序列.圖2下面的一行數(shù)中共有1,5,3,5,1,3,1七個奇數(shù),故馬上斷定圖上的序列是一個奇置序列.

下面我們來研究一下,一個序列中相鄰的兩個數(shù)調(diào)換一下位置,倒置數(shù)會發(fā)生什么變化.例如一個序列中某一對相鄰的兩數(shù)為x,y,當(dāng)兩數(shù)調(diào)換位置后,變?yōu)閥,x .若x大于y,則x,y的順序是不正常的,即有一個倒置,現(xiàn)在變?yōu)閥,x,即小的在前,大的在后,因而原來的一個倒置消失了;若x小于y ,則x,y這兩個數(shù)之間沒有倒置,變?yōu)閥,x后,小的在后,大的在前,因而產(chǎn)生了一個倒置.因此,我們可以斷言,兩個相鄰的數(shù)若調(diào)換位置后,序列倒置數(shù)的奇偶性一定發(fā)生改變.若有三個相鄰的數(shù)x,y,z,把x調(diào)到z的后面,變?yōu)閥,z,x,這時候我們可以把這樣的調(diào)換,先看為是x與y變換位置,變?yōu)閥,x,z,再把x與z變換位置,變?yōu)閥,z,x,即經(jīng)過了兩次相鄰的調(diào)換,因而原序列倒置數(shù)的奇偶性要發(fā)生兩次變化,即奇—偶—奇,或者是偶—奇—偶,這樣,一個數(shù)在序列里向前跳過兩個數(shù)或向后跳過兩個數(shù)后,序列的奇偶性不變.若是四個相鄰的數(shù)排成為x,y,z,w,當(dāng)x調(diào)到w之后,變?yōu)閥,z,w,x時,顯然還可以把這個變換分成為三個相鄰的變換,即x先與y變換,再與z交換,最后與w交換,因而原序列倒置數(shù)的奇偶性也經(jīng)過三次變換,即奇—偶—奇—偶或偶—奇—偶—奇,故序列的奇偶性要變.

在十五子游戲中,我們的變化不過是把空格向左右或向上下移動,當(dāng)空格向左右移動時,原位置的序列沒有發(fā)生變化,例如在某一行中,原來的位置是xyz,當(dāng)空格向右移動時變?yōu)閤yz,空格向左移動時變?yōu)閤yz,這兩種情況的序列都是“xyz”,因而我們斷言,當(dāng)空格向左右移動時,原序列的例置數(shù)不變,所以倒置數(shù)的奇偶性沒有發(fā)生變化.當(dāng)空格向上移動時,例如由圖3變?yōu)閳D4,因為圖3展開的序列為(**xyzw*),而圖4展開的序列為(**yzwx*),即*向后跳了三個位置,因而按前面的分析,序列的奇偶性要改變.同理當(dāng)空格往下移動一格時,即由圖4變?yōu)閳D3時,序列的奇偶性也要改變,而當(dāng)空格向上移動一格后,又向右或者向左移動時,最后又向下移動到空格原來所在行時,則序列倒置數(shù)的奇偶性變化了兩次,因而知道倒置數(shù)的奇偶性不變,若空格向上或向下移動兩格,則序列倒置數(shù)的奇偶性也變化了兩次,結(jié)果倒置數(shù)的奇偶性仍然不改變,但若向上或向下移動三次則奇偶性就要改變了.

在十五子游戲中,最后結(jié)果空格是在第四行,因而若空格原位置在第四行或者第二行,則到最后位置時,序列的奇偶性不會改變,若空格原來的位置是在第一行或第三行時,則最后位置的倒置數(shù)的奇偶性要發(fā)生變化.

我們在前面已經(jīng)講 過,不論十五子游戲的最初位置如何,最終總可以變?yōu)檎E帕校ㄅ贾眯蛄校┗蚱娈惻帕校ㄆ嬷眯蛄校?因此,當(dāng)原位置的序列是偶置序列,而空格在第一行或第三行時,它只能變?yōu)椤捌娈惻帕小?;若空格在第二行或第四行,則一定可以變?yōu)檎E帕?當(dāng)原位置的序列是奇置序列,而空格在第一行或第三行時,則最終總可以變?yōu)椤罢E帕小?;?dāng)空格在第二行或第四行時,它就只能變?yōu)椤捌娈惻帕小绷?由于“正常排列”與“奇異排列”的空格都在第四行,因而“正常排列”(偶置序列)再經(jīng)過任何移動也不可能變?yōu)椤捌娈惻帕小保ㄆ嬷眯蛄校?

到此,我們就完全掌握十五子游戲的奧秘了.因為我們不但能把它排成最終狀況,而且能預(yù)先就知道它能不能排成“正常排列”,這只須簡單計算一下序列倒置數(shù)的奇偶性,再看一下空格在第幾行就行了.就這樣,我們僅僅使用了一點點數(shù)學(xué)概念就把神秘的十五子游戲變得十分簡單明了了.

順便指出,任何n2個縱橫數(shù)相同的小方格和n2 - 1個小紙板都可以玩“n2 - 1子游戲”,例如縱橫各五的25個小方格和24個小紙板的“二十四子游戲”,與十五子游戲一樣,可以總結(jié)出規(guī)律,并且規(guī)律更簡單一些,這里我們就不再介紹了.

注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文

猜你喜歡
奇偶性奇數(shù)偶數(shù)
奇數(shù)湊20
巧用奇偶性,速解函數(shù)題
例談函數(shù)奇偶性應(yīng)用中的兩類求值問題
談“奇數(shù)與偶數(shù)”的教學(xué)處理
抓住數(shù)的特點求解
有多少個“好數(shù)”?
奇偶性 問題
函數(shù)奇偶性與周期性的一種關(guān)系