《啊哈!灵机一动》-曲径通幽
马和马
Firth女士对Zouma的问题做了一些正式的修改,思维方式突然变得开明了。你如何回答她的新问题?我们不妨做同样的事情,用一根假想的绳子把这些正方形串在一起,形成一个圆。显然,这四块的顺序是黑色、黑色、红色和白色。为什么弗斯女士神秘地笑了?因为她知道红白棋子是不能交换的。红色和白色棋子的相对位置不能改变,因为不管一个棋子朝哪个方向移动,一个棋子都不能跳过另一个棋子的顶部。你明白吗?
例如,如果你顺时针方向走,白马会一直紧跟红马。如果红马和白马的相对位置可以改变,那么在几个步骤之后,红马和白马的顺序应该颠倒,红马应该紧跟白马。显然这是不可能的,因为它需要红马跳过两匹黑马。只有改变棋子和黑子的起始位置,红白马才能到达对方的位置,否则是不可能的。你这么认为吗?你不妨试试另一种走路方式。
你对两匹马换位置的游戏感兴趣吗?如果你感兴趣,下面的象棋例子给你带来了更大的挑战(见图5)。每颗棋子的排列如图所示。和前面的问题一样,要求所有的白马都应该排在最前面,所有的黑马都应该排在最后面,并且步数最少。
图5图6
对于这个问题,如果你想改变形式,原理图要复杂得多,如图6所示。示意图显示了每个棋子的可能路线。就像前一个问题的答案一样,假想的线段和正方形是绳子和珠子,它们可以被拉直,然后形成一个圆。那么我们的分离和组合的结果形成了图7所示的图形。图中的数字对应于上图中正方形的数字。
图7
如何移动图片中棋子的问题只是对原来问题的一种形式上的改变,本质上是一样的,但此时移动的方法要清晰得多。请试着走,最少要走16步。
图8示出了类似于上述例子的另一个经典问题。七枚硬币或小硬币可以用来研究这个问题。
图8
问题是这样的:把一枚硬币放在八角星图的一个角上,然后沿着直线移动到另一个角上。当硬币被取出时,它的原始位置当然是空的。
此时,取另一枚硬币,放在任何一个空角上,并沿直线移动到其他空角上。这种情况一直持续到七枚硬币全部发行。
你很快会发现,你必须仔细设计每枚硬币的位置,然后才能按照要求放入全部七枚硬币,否则你将无法中途放下它们。在这个问题中,七枚硬币的放置和移动方向必须遵循一定的规则。你能看出必须遵守什么规则吗?
类似于前两个马游戏,这个八角形星图也可以分解成一个圆圈,这样就可以清楚地放置和移动七个硬币。有许多方法可以放置硬币。最简单的方法是随意地放置和移动第一枚硬币,然后放置和移动每一枚硬币,这样它就可以最终进入前一枚硬币空出的位置。
把这个游戏给你的朋友们试试,如果你不做任何提示,恐怕很少有人能很快解决它们。