二,长方基砖的组合构造完美幻方(兼对称)的方法

(林正禄1997,9,16,成文)

 

            以n=3×m=3×5=15为例,具体步骤如下:

    1. 作一个由1, 2, 3,……15组成的三行m列的长方基砖G(3, m)=G(3,5),其每行上的各数和相等。

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    1

    6

    8

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    2

    4

    7

    10

    15

    3

    5

    G(3,5)

  1. 以长方基砖的组合成广义全等和拉丁方L(I,J),具体步骤如下:
  2. 1),将五个长方基砖向上重叠,每砌一层向外伸出一列,见图 a

    2),以最上一层长方基砖为基准取齐,成竖立长方块。见图 b

    3),由三个竖立长方块并排组合成广义全等和拉丁方L(I,J)。见图 c

    a                                        b

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    2

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    3

    5

    7

    10

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    1

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    1

    4

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    2

    4

    8

    12

    14

    2

    4

    8

    12

    14

    2

    5

    7

    10

    15

    3

    5

    7

    10

    15

    3

    5

    7

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    3

    1

    6

    9

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    1

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    1

    6

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    2

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    8

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    2

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    14

    2

    4

    8

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    3

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    7

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    15

    3

    5

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    3

    5

    7

    10

    15

    13

    1

    6

    9

    11

    13

    1

    6

    9

    11

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    1

    6

    9

    11

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    2

    4

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    2

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    3

    5

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    15

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    1

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    6

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    2

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    2

    4

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    5

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    15

    3

    5

    7

    10

    15

    3

    5

    7

    c L(I,J)

     

    3, 作正交广义全等和拉丁方L(I,J)转置广义全等和拉丁方LT (I,J)

    L(I,J)J列作为LT (I,J)I行即可。其表达式:LT (I,J)=L(J,I)

    9

    8

    7

    6

    4

    5

    1

    2

    3

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    10

    11

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    6

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    1

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    14

    15

    13

    14

    15

    11

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    10

    9

    8

    7

    6

    4

    5

    1

    2

    3

    1

    2

    3

    13

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    11

    12

    10

    9

    8

    7

    6

    4

    5

    6

    4

    5

    1

    2

    3

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    14

    15

    11

    12

    10

    9

    8

    7

    LT (I,J)

  3. H(I,J)=n×( L(I,J)- I(I,J) )+ LT (I,J)即可构造n=3×m=15阶完美幻方。

其中:I (I, J)1

 

129

158

187

6

79

125

151

182

3

88

134

165

191

12

85

116

177

205

24

53

112

171

199

20

46

107

168

208

29

60

103

149

225

41

72

100

144

218

37

66

94

140

211

32

63

76

122

153

193

14

90

131

162

190

9

83

127

156

184

5

51

119

170

196

17

48

118

179

110

26

57

115

174

203

22

69

98

142

216

34

65

91

137

213

43

74

105

146

222

40

11

87

130

159

188

7

81

124

155

181

2

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28

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179

207

25

54

113

172

201

19

50

106

167

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148

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71

102

145

219

38

67

96

139

215

186

4

80

121

152

183

13

89

135

161

192

10

84

128

157

204

23

52

111

169

200

16

47

108

178

209

30

56

117

175

221

42

70

99

143

217

36

64

95

136

212

33

73

104

150

163

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15

86

132

160

189

8

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126

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1

97

123

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18

58

119

180

206

27

55

114

173

202

21

49

110

141

214

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61

92

138

223

44

75

101

147

220

39

68

97

 

长方基砖GIJ)可由通用方程求得,如 m=3, m=7, m=9, m=11 等见下表:

9

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

5

7

3

 

 

m=3

 

 

 

 

 

1

6

8

 

 

 

 

 

 

 

 

10

15

17

19

1

6

9

 

 

 

 

11

14

18

20

2

4

8

 

m=7

 

 

12

13

16

21

3

5

7

 

 

 

 

13

18

21

22

25

1

5

9

12

 

 

14

17

20

24

26

2

4

8

11

 

m=9

15

16

19

23

27

3

6

7

10

 

 

16

21

23

26

28

31

1

5

9

12

15

17

20

24

27

30

32

2

4

7

10

14

18

19

22

25

29

33

3

6

8

11

13

 

长方基砖的组合构造完美幻方的方法的証明,详见开拓智能的奇方——幻方