数阶幻方的编排方法.doc

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1、奇数阶幻方的编排方法简便易学的编排方法。一、九子排列法宋朝数学家杨辉在《续古摘奇算法》中，总结“洛书”幻方的编排方法时说：三阶幻方的编排方法是“九子排列，上下对易，左右相更，四维挺出”。这四个句子是什么意思呢？我们通过下面的一组图来加以理解。先画出一个3×3的“九宫格”，并在第二列上、下方和第二行左、右边各添加一个虚线格子，把1～9这九个数字按顺序写在如上图所示的三排斜线上，然后上、下对调，左右交换，（因为我们是在格子上进行排列，就不必再进行“四维挺出”了），最后将虚线格子擦掉就可以了。利用这种方法我

2、们就很容易得到幻方（一）中例1的图A。但是这种方法有一定的局限性，只能编排三阶幻方，如果要编排5×5，7×7，9×9，……等奇数阶幻方又该怎么办呢？我们继续看第二种方法。二、罗伯法请大家注意观察幻方（一）中例1的图H，可以总结出下面的编排方法：1、在第一行正中央的方格子中填上1；2、按斜上方向在1的右上角填入2，但出上框了，这时要把2改填在2所在这一列的最下边；3、按斜上方向在2的右上角填入3，又出右框了，把3改填在3所在这一行的最左边；（上图1）4、按斜上方向在3的右上角填入4，但与先填入的1重合了

3、，这时就把4改填在3的下面，然后把5、6依次按斜上方向填入方格内；5、按斜上方向在6的右上角填入7，但出框的右上角，这时就把7改填在6的下面，（与重合相同）。重复上面的做法，把8、9依次填入方格中，这样就得到了图2，与左边的图H完全相同。这种编排奇数阶幻方的方法叫“罗伯法”。使用“罗伯法”时总是向右上的斜行方向进行编排。编排过程中会出现五种情况：“第一行正中央排什么数？”、“排出上框怎么办？”、“排出右框怎么办？”、“排重复了怎么办？”、“排出右上角怎么办？”为了便于记忆，我们把罗伯法概括成下面的的几

4、句话：1居上行正中央，依次斜排莫忘记；上出框时往下写，右出框时左边放；重叠就在下格填，右上出框一个样。罗伯法不仅可以编排三阶幻方，而且可以编排任何奇数阶幻方。下图就是用罗伯法编排的五阶幻方，请大家在方格子中跟着做一、二次，并逐行、逐列及对角线检验幻和是否正确。三、巴舍法下面以五阶幻方为例，再介绍一种奇数阶幻方的编排方法。步骤如下：①先画出一个5×5（五行五列）的方格，在方格的四周画出凸阶梯式的虚线方格（如下图1）②把1～25这二十五个数按斜行方向从左到右依次填入图中（如上图2）；③以3、15、23、1

5、1四个数为顶点（实际上就是五阶幻方的四个顶点）画出一个正方形；④把正方形外面凸出的虚线方格中的数按“上移下，下移上；左移右，右移左”的方法，全部平移5格到对应部分的方格中，擦掉虚线格子，就得到一个五阶幻方（见下图）。这种编排幻方的方法叫“巴舍法”，也叫平移补空法，它和“罗伯法”一样，也适用于一切的奇数阶幻方的编排。需要提醒大家注意的是，在步骤②中，填写1～25这二十五个数时，可以从左向右上填写，也可以从右向左上填写，或者从上向右下填写，还可以从上向左下填写，其移动后的结果都是一个五阶幻方，同学们可以自

6、己动手试一试。另外，编排n阶幻方时，不一定非要从1开始，只要是这些数能构成等差数列就可以了。练习（一定要完成的哦）1、使用“罗伯法”将4～12编排一个三阶幻方。2、用“罗伯法”将、、、、、、、、编成一个三阶幻方。3、使用“巴舍法”将1～49编排一个七阶幻方。双偶数阶幻方的编排方法一、中心对称交换法例1、用1～16这十六个数编排一个四阶幻方（四行四列）。【分析与解答】用1至16编排一个四阶幻方，就是把1～16这十六个数填入四行四列的方格内，使每行、每列、两条对角线上的四个数的和都相等。先计算这个相等的和

7、是多少？也就是前面学过的幻和：（1＋2＋3＋…＋15＋16）÷4＝34。再想办法将这十六个数排列成幻和是34的四阶幻方。①先把1～16按顺序填入4×4的方格中（如下图A）；我们把图A称为四阶自然方阵。这时可以发现，两条对角线上的四个数的和都恰好是34，其它每行、每列上四个数的和都不是34，因此，这两条对角线上的八个数都不动，作为四阶幻方两条对角线上的数。②观察自然方阵（图A）中的第一列和第四列。第一列上四个数的和是1＋5＋9＋13＝28，比34少6；第四列上四个数的和是4＋8＋12＋16＝40，比34

8、多6。为了使第一列和第四列上四个数的和分别是34，只要把这两列中对角线以外的相应的数（即5和8，9与12）相互交换就可以了（图B）。同样地，为使第二、三列上的四个数的和也是34，只要把这两列中对角线以外的相应的数（即2与3，14与15）相互交换就可以了（图C）。③再观察上图C的第一、第四行。第一行上四个数的和是1＋3＋2＋4＝10，比34少24；第四行上四个数的和是13＋15＋14＋16＝58，比34多24。为了使第一行和第四行上四个数的和分别是34，只