不用去找那么多意义,数学研究本身,就是意义所在。因为与探索未知的美妙相比,世界上大部分噩运,都不再重要。
——《天才基本法》
《天才基本法》第五集,奥数集训营的小伙伴们收到了曾教授的神秘礼物——孔明棋。
十字形状的棋盘共计33个交叉点,除了正中央的交叉点空着外,摆满了32枚棋子。
行棋规则见下图:
只能沿着棋盘上的纵横线跳子,允许连跳,不能斜着跳,被跳越的棋子就被吃掉了,得从棋盘上拿走。
游戏的目标是当棋盘上的棋子都不能继续走动时,即终局状态剩下的棋子越少越好。
评判标准是:
最后剩下5个棋子:好样,
难度等级★☆☆☆☆
最后剩下4个棋子:更好,
难度等级★☆☆☆☆
最后剩下3个棋子:聪明,
难度等级★★☆☆☆
最后剩下2个棋子:尖子,
难度等级★★★☆☆
最后剩下1个棋子:大师,
难度等级★★★★☆
最后剩下1个棋子,且在正中央:天才
难度等级★★★★★
大家可以在纸上画个棋盘,用五子棋的棋子来玩孔明棋。试试看,你能够达到什么级别?祝你好运!
探索一下,多少步取得天才的称号是孔明棋的巅峰?
在电视剧里,裴之果然破解了孔明棋,证明了自己的天才之外,也推动了剧情的发展。
裴之是怎样做到的呢?接下来我们开始探索之旅。
为了叙述和行文方便,我们在棋盘上标注数字。
按照从左到右和从上到下的顺序,依次标注从1到33的数字。
解法记录如下:
开局状态(第0步)
(1)5——>17
第1步
(2)8——>10
第2步
(3)23——>9
第3步
(4)21——>23
第4步
(5)24——>22
第5步
(6)31——>23
第6步
(7)4——>16——>28
第7步
(8)11——>9
第8步
(9)33——>31——>23
第9步
第10步很妙,得给个特写镜头:
连跳示意图
(10)30>>28>>16>>4
第10步
(11)1>>9
第11步
(12)18>>16>>4
第12步
(13)3>>1>>9
第13步
(14)13>>11
第14步
(15)7>>21>>23
第15步
第16步又是精妙绝伦的连跳,需要给个特写:
吃掉5枚棋子的连跳示意图
(16)26>>24>>22>>8>>10>>12
第16步
(17)27>>13>>11
第17步
(18)6>>18
第18步
(19)19>>17
第19步
最后一步,黑棋跳入正中央。天才诞生了。
但是,这不是巅峰,接下来请看1912年,布荷特创造的18步获得天才称号的世界纪录。
(1)29→17
第一步
(2)26→24
第二步
(3)33→25
第三步
(4)18→30
第四步
(5)6→18
第五步
(6)13→11
第六步
(7)10→12
第七步
(8)27→13→11
第八步
(9)23→25
第九步
(10)21→23
第十步
(11)8→10→12→26→24→22
第十一步
(12)31→33→25→11
第十二步
(13)1→9
第十三步
(14)16→4
第十四步
(15)3→1→9
第十五步
(16)7→21→23
第十六步
(17)28→16→4→6→18→16
第十七步
(18)15→17
第十八步
精妙绝伦的招法,统筹全局的构思,让人看得如痴如醉。
天才思维绽放出像钻石一样耀眼的万丈光芒。
以上就是布荷特“绝对超级天才”的解法。在创造了新的世界纪录之后,布荷特说,这是绝对的世界纪录。
后来,剑桥大学教授比斯尼用数学方法证明了这是不可能打破的世界纪录。
既然最少也要18步才能获得天才称号,那么,有没有不同于布荷特的其它解法呢?
1986年,上海女工万萍萍找到了另外一种不同于布荷特的18步获得天才称号的解法。
万萍萍的解法用文字记录如下,供大家欣赏和研究。
(1)29→17
(2)26→24
(3)33→25
(4)18→30
(5)6→18
(6)23→25
(7)13→11
(8)21→23
(9)10→12→26→24→22
(10)31→33→25→11
(11)8→10→12
(12)27→13→11
(13)1→9
(14)7→21→23
(15)16→4
(16)3→1→9
(17)28→16→4→6→18→16
(18)15→17
后来,人们用大型电子计算机求解独立钻石棋,最后得到了一个令人惊讶的结论:18步解法只有两种,即布荷特解法和万萍萍解法。
可能读者没有想到,上面这种令人入迷的“钻石棋”,却是一个“铁窗婴儿”。它的诞生地是巴黎北部那座著名的巴士底狱。以下是这一史实的始末:
大约在二百多年前的法国大革命前夕,在巴士底狱中关押着一名贵族囚犯。此人面对铁窗,百无聊赖,终于想到下棋可以消磨时光,解除烦闷。但由于被囚于单人牢房,找不到对手,于是他就在当时欧洲流行的“狐狸和鹅”棋的棋盘上,设计出一种能一个人玩的棋——“钻石棋”。
这个贵族囚犯终日迷恋自己设计的这个棋戏,忘却了艰难的铁窗岁月。这一神奇的变化,使看守惊诧不已。看守想弄清这种简单的棋戏究竟有什么魅力,不料自己也入了迷,并因此使之流传于巴士底狱。
公元1789年7月14日,巴黎人民发动武装起义,攻占巴士底狱。这一“铁窗婴儿”的棋戏,也同时获得了“解放”,并在社会上广为流传,成为人们喜爱的一种益智游戏。
下图是一张十八世纪的版画,题为《玩钻石棋的法国公主》。可见,当时“钻石棋”不仅流传于民间,而且在皇家宫庭内也倍受欢迎。据说,版画画面上玩棋的妇女,是法国公主苏比兹。
版画
上图是可以网购的独立钻石棋。下图所示是说明书和游戏规则。
说明书+游戏规则
独立钻石棋英文名是peg solitaire或solo noble。和华容道以及魔方并称为三大不可思议的益智游戏,都含有很深的数学原理。
上图是可以下载的手机游戏截图。
说明:19步解法和布荷特解法,以及背景资料来自著名作家,中学数学特级教师张远南先生的著作《挑战智慧第二季》。
万萍萍解法来自b站网友,已经确认正确无误。
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