三、平移补空法

        文献 [3 ] 对用平移补空法制作单偶数幻方作了很深入的研究。在这一节我们向读者介绍文献 [3] 的精巧设计(某些地方作者作了一些改进与推广)。

        这里首先给出直接填写的图 5 9A (它是制作过程图)及由该图 平移补空 (实际上就是平移复位)而得到的六阶幻方图 5 9B

        观察图 5 9 ,不难看出其制作规律是:

1 、对于六阶自然方阵第  6 行的数,每一行按“弧形”从上到下依次填写的(例如在图 5 9A 中,将六阶自然方阵第 3 行的数 13 14 15 ,从右上角起开始向右下方向填写,然后将数 16 17 18 接着向左下方向填写)。制作六阶幻方时,将六阶自然方阵中间两行的数填写在幻方的两条对角线上,使两条对角线上的数组是六阶幻和数组。

2 、六阶自然方阵的前两行各数是从下到上依次 相间填写 的:第一行的六个数“先左后右”相间填写 ( 例如数 0+1 0+3 0+5 填在左边,其余三数填在右边);第二行的六个数“先右后左”相间填写。

                                                                 /\                                

     25   12   19     *    *     *      *    13   11   31        19   25   12   11   31   13

            26   10   20    *     *    14     9   32                10   20   26   32     9   14

                   27     8   21   15     7   33                       27     8   21   15     7   33

                   28     5   12   16     6   34                       28     5   12   16     6   34

            29     3   13     *     *    17    4  35                   3   13   29   35   17     4 

      30    1   24     *     *     *      *   18    6   36          24   30     1     6   36   18

                                                                                

                                A                                                   B

           5 9    用平移补空法制作和形式六阶幻方过程示例

        在用平移补空法制作的各个幻方中,本书都用向上的箭头、向下的箭头与“#”三种标记依次表示从上到下填写、从下到上填写与相间填写。这些标记都安排在自然方阵每一行的第一个数的上方或下方。增加这些   标记,一定能使大家阅读更加方便。

         平移补空法有多种变通,   5 10 就是将制作图 5 9B 幻方的方法作某种变通而制作的两个六阶幻方。前者是改变了自然方阵中四行数的填写位置,后者是改变了相间填写的方法(将蛇形填写改为左、右、右、左  /  左、右、右、左  /  左、右、右、左    ,当阶数增大时,将“左、右、右、左   ”重复多次,一直到将自然方阵的两行数填写完)。  

                                                                            

  19   12   25   31   11   13                  19   25   12   13   31   13

  26   20     9   10   14   32                    9   20   26   32   14   10

    8   27   21   15   33     7                  27     8   21   15     7   33

    5   28   22   16   34     6                  28     5   22   16     6   34

  29   23     4     3   17   35                    4   23   29   35   17     3

  24     1   30   36     2   18                  24   30     1     2   36   18

                                                                       

                      A                                               B       

          5 10   用平移补空法制作的两个六阶幻方             

          文献 [3] 已将这种方法的要点交代、并将此法推广到制作任何一种单偶数阶幻方。其要点是:

A 、从上到下填写(全部是一般填写)的行数应比总行数的一半还要多 1

B 、“相间填写”(蛇形填写或另外一种形式填写)的两行必须是自然方阵相邻的两行的数,这些数必须填写在整个幻方左右对称的位置。

C 、两条对角线上应填写自然方阵中上下对称的某两行的数,使两条对角线上诸数的和一定能够等于幻和(只有这样,才能使幻方的两条对角线上诸数之和等于幻方。例如在图 5 11 中,两对角线上是填写的十阶自然方阵第 3 、第 8 行的数)。   

D 、除了“相间填写”的两行以外,   应将其余各行的序号分成两组、使两组中各行的序号数的和是相等的。例如在图 5 9B 幻方中,除了行的序号数 1 2 以外,左侧各行的序号数的和为 5+4=9 ,右侧各行的序号数的和为 3+6=9 ,两者是相等的。又如在图 5 11 这个用平移补空法制作的十阶幻方中,相间填写的是第 4 、第 5 行。除了这两行以外,幻方中左侧的行号是 3 9 10 1 ,右侧的行号是 7 6 2 8 ,两者的行号之和都是 23

据这些要点,用平移补空法制作单偶数阶幻方的灵活性是比较大的。只有制作六阶幻方时,两条对角线上只能填写六阶自然方阵的中间两行,灵活性较小。

        文献 [3] 作者刘缉熙先生的精巧设计,使得平移补空法成为丰富多采的、单偶数阶幻方的一种通用制作方法。

        5 11 是作者用这种方法制作的一个十阶幻方,制作过程从略。在该幻方的上方与下方,也采用“#”等符号标记十阶自然方阵中各行的数的填写方案。

                                                                            

                       21   50   81   91   10    70   51   11   49   71

                           9   22   47   82   92   52   12   48   72   69

                         93     8   23   46   83   13   45   73   68   53

                         84   94     7   24   43   44   74   67   54   14

                        42   85   95     6   25   75   66   55   15   41

                        39   86   96     5   26   76   65   56   16   40

                        87   97     4   27   38   37   77   64   57   17

                        98     3   28   35   88   18   35   78   63   58

                          2   29   34   89   99   59   19   33   79   62

                        30   31   90 100     1   61   60   20   32   80

                                                                 

                  5 11     用平移补空法制作的十阶幻方

        文献 [3] 中给出了用平移补空法制作的一个 14 阶幻方,该幻方相间填写的是自然方阵第 13 14 行的数,这两行的数是按照第二种相间填写方法依次填写的。这里只给出该幻方首尾两行以及第一列的各个数,据这些数据以及平移补空法的制作规则,感兴趣的读者不难制作出整个 14 阶幻方。

        第一行依次各个数:( 99 195 168 113 14 29 71 57 43 28 127 154 196 85 );

         最后一行依次各个数:( 112 170 155 126 1 42 84 70 56 15 140 141 169 98

         第一列依次各个数( 99 72 31 11 117 163 183 182 160 122 4 40 83 112 )。