四阶初始方阵的两个特点及其制作步骤

         例如图 6 8 是用于制作图 6 6 幻方的初始方阵。

         这种初始方阵的第一个特点是“同位定差”,完整的说是“对于方阵的某确定的两行(同位),每一列的两个数之差是相同的(定差)”。例如考察图 6 8 初始方阵的第 1 行与第 3 行,有:

        x  1 -x  9 =19-17=2 x  2 -x  10 =29-27=2

      x  3 -x  11 =3-1=2 x  4 -x  12 =8-6=2

(其中 x  9   表示初始方阵中第 9 个数,余类推。初始方阵中的各个数按照图 6 进行编号)。

         这种初始方阵的第二个特点是“两条对角线上诸数之和等于幻和”。在按照“同位定差”的规则制作初始方阵时,只要使一条对角线上诸数之和等于幻和就可以了。

         制作四阶初始方阵的步骤是:

        1 、将四个纪念数据依次作为数 x  1 x  10 x  4 x  11 填入初始方阵,例如制作“八一”纪念初始方阵,这一步得到图 6 10

        2 、在第一行、第三行的某个空白方格填写一个数,例如取 x  3 =3 ,得到图 6 11

19   32     6     8         1     2     3     4          19   **   **     8        19   **     3     8

49   62   36   38         5     6     7     8          **   **   **   **         **   **   **   **

14   27     1     3         9   10   11   12          **   27     1   **        **   27     1   **

29   42   16   18       13   14   15   16         **   **   **   **          **   **   **   **

    初始方阵            编号顺序图

     6 8                 6 9                   6 10               6 11

           19   29     3     8              19   29     3     8               19   29     3     8

           **   **    **   **              **   **     2   **               18   28     2     7

           17   27     1     6              17   27     1     6               17   27     1     6

           **   **    **   **              63   **   **   **                63   73   47   52

            6 12                        6 13            6 14   初始方阵

        3 、按照“同位定差”规则在第 1 行、第 3 行的另外 3 个空白方格填写数,得到图 6 12

        4 、在两条对角线上的某个空白方格填写一个数,例如令 x  7 =2 ,再按照初始方阵的第二个特点,得到数 x  13 =100- 8+2+27 =100-37=63 (如图 6 13 所示, 100 是所取的幻和)。

        5 、对于方阵中最后 6 个方格,按照“同位定差”规则填写数,就得到一个填满了整数的四阶方阵,如图 6 14 所示。

         初始方阵中的 16 个数,就是组成四阶纪念幻方的数。据幻方的概念,这些数都必须是自然数,同时这些数应该是各不相同的。因此,对于所制作的四阶初始方阵,还要按照这两个条件进行检验。经检验,图 6 14 是一个合格的四阶初始方阵。

         请读者注意:任何阶数的自然方阵、双偶数阶规范中心对称方阵(参看第 110 页)都有“同位定差”这一特点。在自然方阵中每一行、每一列依次各个差是相等的;在双偶数阶规范中心对称方阵中,对于每一行、每一列依次各个差也有一定的限制条件。而在“同位定差”初始方阵中,再没有别的要求。