Kwadrat gamiczny
Kwadrat magiczny n×n jaki jest, każdy widzi – na przykładzie dla n=4:
Do diagramu wpisane są kolejne liczby od 1 do n^2 w taki sposób, że suma n liczb w każdym wierszu, kolumnie i na obu głównych przekątnych jest taka sama – równa (n^3+n)/2.
Kwadrat gamiczny to kuzyn magicznego (stąd „czeskobłędna” nazwa), a przykład dla n=4 wygląda tak:
I definicja: do niektórych pól diagramu n×n wpisanych jest k kolejnych liczb – od 1 do k (k<<n^2; „<<” oznacza „znacznie mniejsze”) tak, że spełnione są dwa warunki:
– jeśli w jakimś wierszu, kolumnie lub na dowolnej przekątnej (głównej albo równoległej do niej) występują co najmniej dwie liczby, to ich suma jest zawsze jednakowa;
– k jest największą możliwą liczbą.
Poniżej znajduje się przykład kwadratu magicznego 5×5, a obok niego powinien pojawić się kwadrat gamiczny tego samego formatu. Jak mógłby wyglądać? – и от питання.
Komentarze z prawidłowym rozwiązaniem ujawniane są wieczorem w przeddzień kolejnego wpisu (z błędnym zwykle od razu). Wpisy pojawiają się co 7 dni.
Komentarze
https://images90.fotosik.pl/620/30f6320df88f6ad9.jpg
k=8, suma=14
https://images91.fotosik.pl/619/32c6389ea5c65ff5.jpg
Można lepiej (większe k).
mp
k=9, suma=15
https://images91.fotosik.pl/619/3edc77bc1a9f8cdf.jpg
12073
00060
80000
00500
40000
k=8
suma=13
Można lepiej (większe k)
mp
k=10, suma=15
https://images92.fotosik.pl/621/94db43f1e128d3cb.jpg
Poprzednia próba była „pytaniem o priorytety” 🙂
42700
00500
08000
00006
93100
k=9
suma=13
To także jest pytanie. Odpowiedź jak poprzednio.
mp
Zadanie tego rodzaju, który mnie wciąga do czarnej dziury, albo i dalej. Oczy podpieram zapałkami, ale walczę.
Widzę, że dla k=10, s=15 na pewno są jeszcze inne rozwiązania, niż te dwa, które wcześniej pokazałem, ale nie potrafię ich uzyskać. Starałem się szukać rozwiązań dla maksymalnej sumy dla danego k – mniejsze nie są w żaden sposób interesujące. Wierzę, że dla k=10 maksymalna suma to 15.
Jestem niemal pewien, że dla k=10 i s>15 rozwiązań nie ma.
Jeszcze bardziej jestem „niemal pewien”, że dla k=11 też nie ma rozwiązań.
Dla k>11 na pewno nie ma . Wydaje mi się, że to można udowodnić, ale nie podejmuję się. 🙂
Nie udało mi się napisać efektywnego programu, który rach-ciach dałby decydujące wyniki. Zadanie dla metody brutal force jest zbyt złożone. Metody bardziej efektywne są na tyle zagmatwane, że wprawdzie wiem, jak taki program powinien wyglądać, ale jak na działalność rekreacyjną byłby zbyt rozbudowany i czasochłonny do napisania oraz uruchomienia. Liczę, że ktoś z Łamiblogowiczów zdoła w swym zapale napisać ten programik.
I tak podziwiam, bo rozwiązania dla k=10 nie znałem.
mp
PS apartado nadesłał k=10 z s=17
0 0 9 5 3
0 7 2 8 0
1 10 6 0 0
0 0 0 4 0
0 0 0 0 0
k=10
suma=17
Pytam, bo nie wiem.
Podobno k=10 to dla 5×5 maks (dowód nie jest znany).
mp
Przebijam: k=11, suma=16:
https://images90.fotosik.pl/620/303d4a1556f605b5.jpg
Gdzieś się zapodziała dziewiątka. Pasowałaby do siódemki, ale nie ma jej gdzie wstawić.
mp
Rozpędziłem się z tym k=11… Ale również znalazłem k=10, s=17:
https://images90.fotosik.pl/620/a01f7d8616caf51a.jpg
z ósemką wyszło mi takie
[6, 0, 3, 5, 1]
[7, 0, 8, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 0]
[2, 0, 0, 0, 0]
[0, 0, 4, 0, 0]
Ładne, ale szkoda, że jest tylko jedna suma „ukośna”. No i k może być większe niż 8.
mp
Ja na razie tylko poprawiłam wynik xswedc (25 WRZEŚNIA 2022 13:31), bo tam brakuje 6.
Jeszcze popracuję nad większym k.
Z dziewiątką mam takiego cuśa 😀
[0, 7, 3, 0, 4]
[0, 0, 0, 2, 0]
[0, 0, 0, 0, 9]
[0, 0, 6, 0, 0]
[8, 0, 5, 0, 1]
Cuś takiego…! Ładnie, ale można ciut więcej.
mp
Inne rozwiązanie dla k=10, suma=17 – chyba ładniejsze, bo w poprzednim jeden wiersz jest pusty.
6 9 0 0 2
0 0 0 0 1
0 0 7 0 10
3 0 0 0 0
8 0 0 5 4
No i rozmieszczenie prawie wszystkich liczb (wyłamuje się 10) jest symetryczne (symetria środkowa).
mp
Ciekawostka z inną sumą dla k=10
Suma=15.
10 5 0 0 0
0 4 3 8 0
0 0 1 0 0
0 6 2 0 7
0 0 9 0 0
k=10, suma=18
https://images91.fotosik.pl/620/673a784bcd475c29.jpg
k=11, sumy: 16 i 18
https://images89.fotosik.pl/622/5aed9bae4feeee4a.jpg
Sensacja! Rewelacja! Gratulacja! Czyżby jednak programik?
mp
@mp Czyżby jednak programik?
Tak, zmieniłem priorytety zadania na pojedynek z bardzo opornym algorytmem. Wygrałem.
Dodam jeszcze, że dla k=12 i sum mniejszych od 24 rozwiązań nie ma.
k = 11, suma = 20
0 5 0 0 0
0 0 7 11 2
0 9 3 8 0
4 6 10 0 0
0 0 0 1 0
ILP twierdzi, że dla większego k rozwiązanie nie istnieje.