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做一套数学玩具华容道

来源:科普时报 作者:石斧创客 2017年11月03日 10:26
[导读] 

 

图为中国、美国、日本不同版本的华容道游戏。








华容道是一种滑块类游戏,是有限空间里的图形调动。一个不大的方形盘里放有10块方片,要求只通过平行或垂直滑动方块(不允许拿起木块)将最大的一块移到指定的底部出口。常见的玩法是移动最少次数,或者用最少的时间来完成游戏。

目前一般的观点认为,华容道是由英国人John Harold Fleming在1932年发明的,中国的华容道游戏是之后本土化的,并加上了三国背景。也有观点认为华容道来自洛书。

《三国演义》第五十回“诸葛亮智算华容 关云长义释曹操”,孙刘联盟在赤壁之战大败曹军,诸葛亮料定曹操会走华容道,于是让关羽立下军令状去守此要道,但关羽念及曹操之恩,最后让曹操走了。历史上曹军确实败走华容道,不过并没有关羽放曹这个记载,小说这里应该是艺术虚构。

做一套数学玩具华容道首先要有材料和工具清单。

第一,CorelDRAW或其他设计软件;第二,激光切割机及板材(3MM板材或三聚氰胺板);第三,螺钉螺母4组;

其实玩数学玩具华容道,这里面还有一个故事呢。1943年,新四军文化教员梁青接触到华容道,之后收集了不同布局,给每一个布局都起了一个相应的名字。如果把关羽滑块竖起来,会形成右边的“走投无路”布局,这个已经被证明是无解的。

横刀立马布局最少的步数为81步,电脑验证过是最少的步数。第一次有记录的81步走法是1964年《科学美国人》上给出的。穷举法即在现有游戏局面下,用计算机来列举每走一步后可能出现的所有情况,直至成功移出,或者没有新局面出现(即无解)为止。在计算机介入之前,最少的走法大约是100步,后来逐步减少到八十多步。

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[责任编辑:kb107]
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