Talizmagia
Figury magiczne i talizmanowe już się w Łamiblogu pojawiały, ale takie, które byłyby równocześnie magiczne i talizmanowe – jeszcze nie. Czy się pojawią, to zależy od Państwa. Konkretnie chodzi o magiczno-talizmanowe kwadraty 4×4.
Różnych (z dokładnością do obrotów i odbić lustrzanych) kwadratów magicznych 4×4 jest 880. Najbardziej znany to „Melancholijny” kwadrat Dürera:
Czy jest on talizmanowy? Odpowiedź wymaga sprawdzenia, jakie są w tym kwadracie różnice między liczbami w sąsiednich polach (także stykających się tylko rogami), a ściślej, jaka jest najmniejsza z tych różnic R(min). Jak widać R(min) równa jest 1, a takich różnic jest aż osiem (3-2, 11-10, 7-6, 15-14, 6-5, 10-9, 8-7, 12-11). Gdybyśmy mieli pewność że w kwadracie magicznym 4×4 R(min) nie może być większa niż 1, to kwadrat Dürera byłby talizmanowy. A zatem kwadrat jest talizmanowy wówczas, gdy różnica R(min) jest największą możliwą.
Czy komuś z Państwa uda się znaleźć na piechotę kwadrat magiczny 4×4 z R(min)=2? Wątpię, bo to zajęcie benedyktyńskie, choć jestem prawie pewien, że takowy istnieje. Jednak znacznie mocniej wątpię w to, że R(min) może być równe 3, choć mam nadzieję, że sprawę ostatecznie rozstrzygną programiści, których wśród gości Łamibloga nie brakuje i już nieraz gospodarza wspierali. A może komuś uda się dowieść, że R(min)=3 w kwadracie 4×4 nie jest możliwe.
Komentarze
Temat wpisu odnosi się do artykułu ze Świata Nauki. O ile pamięć mnie nie myli, to R(min) może być równe co najwyżej 2. Sprawdzałem programem, ale w wolnej chwili sprawdzę jeszcze raz.
Co do dowodu – fajnie by było to udowodnić formalnie. Ale brak mi na to sił. Postaram się potwierdzić, że R(min) = 2.
To ja z tych programistów 😉
„dwójek” jest sporo, dwie pierwsze jakie program zwraca to:
Kwadrat 1 (2)
1 7 10 16
14 12 5 3
8 2 15 9
11 13 4 6
———————-
Kwadrat 2 (2)
1 12 14 7
15 6 4 9
8 13 11 2
10 3 5 16
———————-
„trójek” zgodnie z Pana przypuszczeniem nie ma.
Pomyślę jeszcze czy da się to sprytnie udowodnić.
Ile jest całkowicie różnych „dwójek”? Na moje wyczucie nie tak wiele. Najwyżej kilkanaście.
mp
Są 24 kwadraty 4×4 z R(min)=2. Z R(min)=3 niestety nie ma.
1 ————-
1 7 10 16
14 12 5 3
8 2 15 9
11 13 4 6
2 ————-
1 12 14 7
15 6 4 9
8 13 11 2
10 3 5 16
3 ————-
2 5 12 15
14 16 3 1
11 9 6 8
7 4 13 10
4 ————-
2 5 12 15
16 14 1 3
9 11 8 6
7 4 13 10
5 ————-
2 5 15 12
16 11 1 6
3 8 14 9
13 10 4 7
6 ————-
2 5 15 12
16 11 1 6
9 14 8 3
7 4 10 13
7 ————-
2 8 11 13
10 16 5 3
7 1 12 14
15 9 6 4
8 ————-
2 9 16 7
15 6 3 10
4 11 14 5
13 8 1 12
9 ————-
2 11 13 8
16 5 3 10
7 14 12 1
9 4 6 15
10 ————-
3 5 12 14
16 10 7 1
6 4 13 11
9 15 2 8
11 ————-
3 5 14 12
10 16 7 1
8 2 9 15
13 11 4 6
12 ————-
3 5 14 12
16 10 1 7
2 8 15 9
13 11 4 6
13 ————-
3 13 10 8
15 6 1 12
2 11 16 5
14 4 7 9
14 ————-
4 6 13 11
9 15 8 2
7 1 10 16
14 12 3 5
15 ————-
4 6 13 11
15 9 2 8
1 7 16 10
14 12 3 5
16 ————-
4 7 13 10
14 9 3 8
1 6 16 11
15 12 2 5
17 ————-
4 7 13 10
14 9 3 8
11 16 6 1
5 2 12 15
18 ————-
4 9 15 6
14 7 1 12
5 16 10 3
11 2 8 13
19 ————-
4 9 16 5
13 6 3 12
2 11 14 7
15 8 1 10
20 ————-
4 14 3 13
16 7 10 1
5 2 15 12
9 11 6 8
21 ————-
5 1 16 12
10 14 7 3
8 4 9 13
11 15 2 6
22 ————-
5 1 16 12
14 10 3 7
4 8 13 9
11 15 2 6
23 ————-
6 12 7 9
15 4 1 14
2 13 16 3
11 5 10 8
24 ————-
6 12 9 7
15 1 4 14
3 13 16 2
10 8 5 11
Z R(min)=3 są dwa kwadraty, którym brakuje tylko jednej różnicy (8-9)
1 ————-
1 6 15 12
16 11 2 5
4 7 14 9
13 10 3 8
2 ————-
4 7 14 9
13 10 3 8
1 6 15 12
16 11 2 5
Jeśli się nie walnąłem w kodzie, to max(R(min)) = 2 i jest wiele takich kwadratów (192 – bez wykluczania obrotów i odbić*), np.:
_1 _7 10 16
14 12 _5 _3
_8 _2 15 _9
11 13 _4 _6
*Czy wystarczy podzielić wynik przez 8, żeby je wykluczyć?
*Tak, wystarczy
mp
Dzień dobry
Kwadraty o Rmin = 2 są 24. A o Rmin =3 nie ma żadnego.
Poniżej rozwiązanie:
Kwadrat numer 1. Rmin = 2.
10 8 11 5
13 3 16 2
7 9 6 12
4 14 1 15
Kwadrat numer 2. Rmin = 2.
11 8 10 5
13 2 16 3
6 9 7 12
4 15 1 14
Kwadrat numer 3. Rmin = 2.
11 15 2 6
4 8 13 9
14 10 3 7
5 1 16 12
Kwadrat numer 4. Rmin = 2.
13 8 10 3
11 2 16 5
4 9 7 14
6 15 1 12
Kwadrat numer 5. Rmin = 2.
6 4 13 11
9 15 2 8
3 5 12 14
16 10 7 1
Kwadrat numer 6. Rmin = 2.
16 5 3 10
2 11 13 8
9 4 6 15
7 14 12 1
Kwadrat numer 7. Rmin = 2.
15 2 13 4
8 11 6 9
1 14 3 16
10 7 12 5
Kwadrat numer 8. Rmin = 2.
2 15 4 13
9 6 11 8
16 3 14 1
7 10 5 12
Kwadrat numer 9. Rmin = 2.
13 3 16 2
10 8 11 5
4 14 1 15
7 9 6 12
Kwadrat numer 10. Rmin = 2.
13 2 16 3
11 8 10 5
4 15 1 14
6 9 7 12
Kwadrat numer 11. Rmin = 2.
14 4 7 9
2 11 16 5
15 6 1 12
3 13 10 8
Kwadrat numer 12. Rmin = 2.
11 2 16 5
13 8 10 3
6 15 1 12
4 9 7 14
Kwadrat numer 13. Rmin = 2.
9 11 6 8
5 2 15 12
16 7 10 1
4 14 3 13
Kwadrat numer 14. Rmin = 2.
8 2 15 9
11 13 4 6
1 7 10 16
14 12 5 3
Kwadrat numer 15. Rmin = 2.
13 11 8 2
3 5 16 10
14 12 1 7
4 6 9 15
Kwadrat numer 16. Rmin = 2.
11 2 8 13
5 16 10 3
14 7 1 12
4 9 15 6
Kwadrat numer 17. Rmin = 2.
2 11 13 8
16 5 3 10
7 14 12 1
9 4 6 15
Kwadrat numer 18. Rmin = 2.
10 13 4 7
8 6 9 11
1 3 16 14
15 12 5 2
Kwadrat numer 19. Rmin = 2.
7 4 13 10
9 11 8 6
16 14 1 3
2 5 12 15
Kwadrat numer 20. Rmin = 2.
11 5 10 8
2 13 16 3
15 4 1 14
6 12 7 9
Kwadrat numer 21. Rmin = 2.
11 5 8 10
2 16 13 3
14 4 1 15
7 9 12 6
Kwadrat numer 22. Rmin = 2.
12 3 13 6
16 7 9 2
1 14 4 15
5 10 8 11
Kwadrat numer 23. Rmin = 2.
7 4 10 13
9 14 8 3
16 11 1 6
2 5 15 12
Kwadrat numer 24. Rmin = 2.
10 13 7 4
8 3 9 14
1 6 16 11
15 12 2 5
Jeśli ktoś jest zainteresowany to kod programu znajdzie na https://github.com/Jacwing/Talizmagia
Z poważaniem
Metodą siłową (w arkuszu kalkulacyjnym) uzyskałem wynik, że 24 kwadraty magiczne 4×4 są talizamowe takie, że R(min)=2. Nie ma żadnego o większej różnicy.
1,7,10,16,14,12,5,3,8,2,15,9,11,13,4,6
1,12,14,7,15,6,4,9,8,13,11,2,10,3,5,16
2,5,12,15,14,16,3,1,11,9,6,8,7,4,13,10
2,5,12,15,16,14,1,3,9,11,8,6,7,4,13,10
2,5,15,12,16,11,1,6,3,8,14,9,13,10,4,7
2,5,15,12,16,11,1,6,9,14,8,3,7,4,10,13
2,8,11,13,10,16,5,3,7,1,12,14,15,9,6,4
2,9,16,7,15,6,3,10,4,11,14,5,13,8,1,12
2,11,13,8,16,5,3,10,7,14,12,1,9,4,6,15
3,5,12,14,16,10,7,1,6,4,13,11,9,15,2,8
3,5,14,12,10,16,7,1,8,2,9,15,13,11,4,6
3,5,14,12,16,10,1,7,2,8,15,9,13,11,4,6
3,13,10,8,15,6,1,12,2,11,16,5,14,4,7,9
4,6,13,11,9,15,8,2,7,1,10,16,14,12,3,5
4,6,13,11,15,9,2,8,1,7,16,10,14,12,3,5
4,7,13,10,14,9,3,8,1,6,16,11,15,12,2,5
4,7,13,10,14,9,3,8,11,16,6,1,5,2,12,15
4,9,15,6,14,7,1,12,5,16,10,3,11,2,8,13
4,9,16,5,13,6,3,12,2,11,14,7,15,8,1,10
4,14,3,13,16,7,10,1,5,2,15,12,9,11,6,8
5,1,16,12,10,14,7,3,8,4,9,13,11,15,2,6
5,1,16,12,14,10,3,7,4,8,13,9,11,15,2,6
6,12,7,9,15,4,1,14,2,13,16,3,11,5,10,8
6,12,9,7,15,1,4,14,3,13,16,2,10,8,5,11