五、用依次代换法制作纪念幻方
将同位定差初始方阵中的 16 个数 x 1 、 x 2 、 x 3 、 x 4 、 x 5 、……、 x 16 制作 A 型四阶纪念幻方的方法是取图 6 — 15 这个四阶幻方作为模型幻方进行依次代换(依次代换,参看第 158 页),用初始方阵中数 x 1 代换模型幻方中的数 1 (余类推)。例如将图 6 — 16 初始方阵按照图 6 — 15 模型幻方依次代换后,就得到图 6 — 17 这个四阶纪念幻方。
1 10 15 8 19 29 3 8 19 27 47 7
7 16 9 2 18 28 2 7 2 52 17 29
12 3 6 13 17 27 1 6 6 3 28 63
14 5 4 11 63 73 47 52 73 18 8 1
图 6 — 15 模型幻方 图 6 — 16 初始方阵 图 6 — 17 四阶纪念幻方
19 52 4 10 19 49 21 11 19 23 3 7 19 21 32 28
20 53 5 11 65 27 16 52 40 44 24 28 24 36 17 23
16 49 1 7 7 4 53 36 17 21 1 5 5 3 44 48
36 69 21 27 69 20 10 1 48 52 32 36 52 40 7 1
A 初始方阵 B 纪念幻方 A 初始方阵 B 纪念幻方
图 6 — 18 新中国成立纪念幻方 图 6 — 19 “七一”纪念幻方
这里再列举图 6 — 18 与图 6 — 19 两个实例,以便读者对依次代换法有较深的了解。
可以证明,将满足要求的四阶初始方阵按照图 6 — 15 模型幻方代换法后得到的四阶方阵,一定是满足要求的四阶纪念幻方。
如上文所述,当纪念数据与幻和确定后,步骤 3 中数 x 3 有多种可能,对于每一个数 x 3 ,步骤 5 中的数 x 7 又有多种可能。因而往往可以制作成数十个合格的四阶初始方阵,进而制作数十个四阶纪念幻方。作者曾对“七、一”与“十、一”纪念幻方(取幻和为 100 )作详细的研究,这两种纪念幻方分别可以制作 98 个与 92 个。例如取 x 3 =2 时,数 x 7 可以取 3 、 8 、 9 、 10 、 11 、 12 、 15 、 23 、 24 、 27 、 28 、 31 、 32 、 40 、 43 、 44 、 45 、 46 、 47 、 52 这 26 个值(这 26 个数值中有 3+52 = 8+47 = …… = 27+28 这种成对的特点)。可以证明,在按照上文所述的方法制作四阶初始方阵时,当四个纪念数据与数 x 3 、 x 7 确定后,最多只能得到一个四阶初始方阵。