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幻方4

         在《 奇數(shù)階幻方的填寫方法》里我們已說過: 目前填寫幻方的方法,是把幻方分成了三類,即奇數(shù)階幻方、雙偶階幻方、單偶階幻方。今天我們探討雙偶階幻方的填寫方法  。

       所謂雙偶階幻方就是當(dāng)n可以被4整除時(shí)的偶階幻方我們稱為雙偶階幻方即:四階幻方,八階幻方,……4K階幻方。在說解法之前我們先說明一個(gè)“互補(bǔ)數(shù)”定義:就是 在 n 階幻方中,如果兩個(gè)數(shù)的和等于幻方中最大的數(shù)與 1 的和(即 n×n+1),我們稱它們?yōu)橐粚?duì) 互補(bǔ)數(shù) 。如在三階幻方中,每一對(duì)和為 10 的數(shù),是一對(duì) 互補(bǔ)數(shù) ;在四階幻方中,每一對(duì)和為 17 的數(shù),是一對(duì) 互補(bǔ)數(shù) 。下面我們就來說說兩種比較容易的解法。       

  一、 雙偶數(shù)階幻方 的對(duì)稱交換解法:

      先看看4階幻方的填法:將數(shù)字從左到右、從上到下按順序填寫

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內(nèi)外四個(gè)角對(duì)角上互補(bǔ)的數(shù)相易,(方陣分為兩個(gè)正方形,外大內(nèi)小,然后把大正方形的四個(gè)對(duì)角上的數(shù)字對(duì)換,小正方形四個(gè)對(duì)角上的數(shù)字對(duì)換)即(1,16)(4,13)互換(6,11)(7,10)互換即可。

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 對(duì)于n=4k階幻方,我們先把數(shù)字按順序填寫。寫好后,按4×4把它劃分成k×k個(gè)方陣。因?yàn)閚是4的倍數(shù),一定能用4×4的小方陣分割。然后把每個(gè)小方陣的對(duì)角線,象制作4階幻方的方法一樣,對(duì)角線上的數(shù)字換成互補(bǔ)的數(shù)字,就構(gòu)成幻方。

下面以8階幻方為例:
(1) 先把數(shù)字按順序填。然后,按4×4把它分割成4塊(如圖)

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(2) 每個(gè)小方陣對(duì)角線上的數(shù)字(如左上角小方陣部分),換成和它互補(bǔ)的數(shù)。

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二、 雙偶數(shù)階幻方 的半旋轉(zhuǎn)解法:    

 還是 以4階幻方為例:

   先在第一行寫1、2、3、4;再在下一行同列依次寫5……16如下:

                          1    2    3     4

                          5    6    7     8

                          9    10   11   12

                          13   14   15   16

      將四個(gè)角的數(shù)字1、4、13、16和中間四個(gè)數(shù)6、7、10、11固定不動(dòng),將余下的一半數(shù)字旋轉(zhuǎn)180°

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  這一半(不動(dòng))  另一半轉(zhuǎn)180°成下圖。

 

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 合在一起就成一個(gè)4階的標(biāo)準(zhǔn)完美幻方

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  再以8階幻方為例:

    可先寫一個(gè)1--64方陣

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  四個(gè)角數(shù)字和中間固定不動(dòng) 

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  再將余下的一半轉(zhuǎn)180°寫進(jìn)空處得8階幻方


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