3.3 完美幻方构成

      定义五:在n阶方阵中,任一行,任一列及任一泛对角线上的各数和均相等,则称该方 阵为全 等和方阵,且有: 同阶二个全等和方阵相加,相减或同乘某一常数,所得新方阵仍然为全等和方阵。

3.3.1定理三

   3.3.1定理三:由n个长方基砖n=p1×P2组合而成的广义全等和拉丁方与其转置正交方阵,按如下叠加: H(I,J)=n×[L(I,J)-I*(I,J)]+LT(I,J),其中I*(I,J)≡1, I=1,2,3n, J=1,2,3n 则H(I,J)为由1,2,3n2组成的n阶完美幻方。 证明:(i) H(I,J)为全等和n阶方阵。 已知L(I,J),LT(J,I),I*(I,J)均为全等和方阵,根据定义五H(I,J)是全等和方阵。 (ii)H(I,J)是由1,2,3n2组成的方阵。证明如下: 已知L(I,J)是由n个1,2,3n组成的广义全等和拉丁方。则n×[L(I,J)-I*(I,J)] 方阵为由n个0,n,2n,3n(n-1)n组成的全等和数阵。 令L1(I,J)=n×[L(I,J)-I*(I,J)], 已知LT(J,I)与L(I,J),L1(I,J)正交。 则L1(I,J)中的n个0,n,2n(n-1)与LT(J,I)中的n个1,2,3n所有序对均不一样,即有:

(0, 1),(0,2),(0,3)……(0, n) (n, 1), (n, 2), (n, 3) ……(n, n) (2n, 1), (2n, 2), (2n, 3)……(2n, n)

……(n-1, 1), (n-1, 2), (n-1, 3)……(n-1, n)。 由此可见HIJ=L1IJ+LTIJ)中的数是由1,2,3…n2组成。HIJ)又 等和方阵。任一行,任一列及任一泛对角线上各数和均相等,因此HIJ)方阵为完美幻方。