Магический квадрат 5х5 решение

Магический квадрат 5х5 решение

Что такое магический квадрат знают, практически, все. А вот как быстро построить его? Может, имеется какая-нибудь магия на этот счет? Несомненно!

Берем числа от 1 до 9

1 — 2 — 3 — 4 — 5 — 6 — 7 — 8 — 9

Заметим, что сумма чисел на одном расстоянии от центра постоянна (равна 10). Вместе с пятеркой получается 15. Назовем это число константой магического квадрата. Все решение почти готово. Пятерку — в центр, а числа из цепочки попарно вокруг. Получается

2 9 4
7 5 3
6 1 8

С рядами проходящими через центр все понятно. Удивительно, что и в остальных рядах сумма равна 15!

23 30 25
28 26 24
27 22 29

Теперь можно построить квадрат из 9 любых последовательных чисел: выстраиваем их в цепочку, нумеруем от меньшего к большему и расставляем согласно номерам первого квадрата!

Ну и что, скажете вы, какая же тут магия? Да и вообще, вместо того чтобы выстраивать в цепочку и нумеровать, можно было прибавить к каждой клетке по 21, и все.

Подождите, дорогой читатель. А вы пробовали быстро построить магический квадрат хотя бы. 5х5? Без магии тут точно не обойтись! А вот с ней все просто.

Магическое действие номер один: достраиваем квадрат до ромба и вписываем в него числа по диагонали.

Магическое действие номер два: каждое число вне квадрата передвигаем на 5 клеток вниз, вверх, влево или вправо.

Все! Магический квадрат 5х5 готов. Проверяйте!

Более того, для больших квадратов с нечетным количеством клеток наш рецепт тоже подходит, только надстройку надо делать побольше и числа перемещать на число клеток, равное стороне квадрата.

Но конечно, настоящим магом может считаться только тот, кто сумеет показать, почему это все работает.

О магии построения квадратов с четным количеством клеток мы поговорим в следующем, новогоднем номере, а сейчас проводим старый год:

переместите числа так, чтобы сумма чисел по четырем горизонталям, четырем вертикалям, двум диагоналям и в каждом из пяти четырехклеточных квадратов и в четырех клетках по углам фигуры — шестнадцать раз составила число 2004!

Комментарий для программистов.
Прямым перебором, чего тут думать! Всего каких-то
16! = 20922789888000 вариантов.

Придумано очень много способов построения магических квадратов. Проще всего составлять магические квадраты нечётного порядка . Мы воспользуемся методом, который предложил французский учёный XVII века А. де ла Лубер (De La Loubère). Он основан на пяти правилах, действие которых мы рассмотрим на самом простом магическом квадрате 3 х 3 клетки.

Правило 1. Поставьте 1 в среднюю колонку первой строки (Рис. 5.7).

Рис. 5.7. Первое число

Правило 2. Следующее число поставьте, если возможно в клетку, соседнюю с текущей по диагонали правее и выше (Рис. 5.8).

Рис. 5.8. Пытаемся поставить второе число

Правило 3. Если новая клетка выходит за пределы квадрата сверху , то запишите число в самую нижнюю строку и в следующую колонку (Рис. 5.9).

Рис. 5.9. Ставим второе число

Правило 4. Если клетка выходит за пределы квадрата справа , то запишите число в самую первую колонку и в предыдущую строку (Рис. 5.10).

Рис. 5.10. Ставим третье число

Правило 5. Если в клетке уже занята , то очередное число запишите под текущей клеткой (Рис. 5.11).

Рис. 5.11. Ставим четвёртое число

Далее переходите к Правилу 2 (Рис. 5.12).

Рис. 5.12. Ставим пятое и шестое число

Снова выполняйте Правила 3, 4, 5, пока не составите весь квадрат (Рис.

Не правда ли, правила очень простые и понятные, но всё равно довольно утомительно расставлять даже 9 чисел. Однако, зная алгоритм построения магических квадратов, мы сможем легко перепоручить компьютеру всю рутинную работу, оставив себе только творческую, то есть написание программы.

Читайте также:  Как включить блютуз на компе виндовс 7

Рис. 5.13. Заполняем квадрат следующими числами

Проект Магические квадраты (Magic)

Набор полей для программы Магические квадраты совершенно очевиден:

// ПРОГРАММА ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ

// НЕЧЕТНЫХ МАГИЧЕСКИХ КВАДРАТОВ

// ПО МЕТОДУ ДЕ ЛА ЛУБЕРА

public partial class Form1 : Form

//макс. размеры квадрата: const int MAX_SIZE = 27; //var

int n=0; // порядок квадрата int [,] mq; // магический квадрат

int number=0; // текущее число для записи в квадрат

int col=0; // текущая колонка int row=0; // текущая строка

Метод де ла Лубера годится для составления нечётных квадратов любого размера, поэтому мы можем предоставить пользователю возможность самостоятельно выбирать порядок квадрата, разумно ограничив при этом свободу выбора 27-ью клетками.

После того как пользователь нажмёт заветную кнопку btnGen Генерировать! , метод btnGen_Click создаёт массив для хранения чисел и переходит в метод generate :

//НАЖИМАЕМ КНОПКУ "ГЕНЕРИРОВАТЬ"

private void btnGen_Click( object sender, EventArgs e)

n = ( int )udNum.Value;

mq = new int [n+1, n+1];

//генерируем магический квадрат: generate();

Здесь мы начинаем действовать по правилам де ла Лубера и записываем первое число – единицу – в среднюю клетку первой строки квадрата (или массива, если угодно):

//Генерируем магический квадрат void generate()<

//первое число: number=1;

//колонка для первого числа — средняя: col = n / 2 + 1;

//строка для первого числа — первая: row=1;

//заносим его в квадрат: mq[row,col]= number;

Теперь мы последовательно пристраиваем по клеткам остальные числа – от двойки до n * n:

//переходим к следующему числу:

Запоминаем на всякий случай координаты актуальной клетки

int tc=col; int tr = row;

и переходим в следующую клетку по диагонали:

Проверяем выполнение третьего правила:

if (row А затем четвёртого :

row=tr+1; goto rule3;

Как мы узнаем, что в клетке квадрата уже находится число? – Очень просто: мы предусмотрительно записали во все клетки нули , а числа в готовом квадрате больше нуля . Значит, по значению элемента массива мы сразу же определим, пустая клетка или уже с числом! Обратите внимание, что здесь нам понадобятся те координаты клетки, которые мы запомнили перед поиском клетки для следующего числа.

Рано или поздно мы найдём подходящую клетку для числа и запишем его в соответствующую ячейку массива:

//заносим его в квадрат: mq[row, col] = number;

Попробуйте иначе организовать проверку допустимости перехода в но-

Если это число было последним , то программа свои обязанности выполнила, иначе она добровольно переходит к обеспечению клеткой следующего числа:

//если выставлены не все числа, то if (number

//переходим к следующему числу: goto nextNumber;

И вот квадрат готов! Вычисляем его магическую сумму и распечатываем на экране:

//построение квадрата закончено: writeMQ();

Напечатать элементы массива очень просто, но важно учесть выравнивание чисел разной «длины», ведь в квадрате могут быть одно-, дву- и трёхзначные числа:

//Печатаем магический квадрат void writeMQ()

lstRes.ForeColor = Color .Black;

string s = "Магическая сумма = " + (n*n*n +n)/2; lstRes.Items.Add(s);

// печатаем магический квадрат: for ( int i= 1; i

for ( int j= 1; j if (n*n > 10 && mq[i,j] " " ; if (n*n > 100 && mq[i,j] " " ; s= s + mq[i,j] + " " ;

Запускаем программу – квадраты получаются быстро и на загляденье (Рис.

Читайте также:  Почему не работает барометр

Рис. 5.14. Изрядный квадратище!

В книге С.Гудман, С.Хидетниеми Введение в разработку и анализ алгорит-

мов , на страницах 297-299 мы отыщем тот же самый алгоритм, но в «сокращённом» изложении. Он не столь «прозрачен», как наша версия, но работает верно.

Добавим кнопку btnGen2 Генерировать 2! и запишем алгоритм на языке

Си-шарп в метод btnGen2_Click :

private void btnGen2_Click( object sender, EventArgs e)

//порядок квадрата: n = ( int )udNum.Value;

mq = new int [n + 1, n + 1];

//генерируем магический квадрат: int row = 1;

Магический квадрат представляет собой квадратную таблицу с числами, построенную так, что сумма чисел в каждой строке, каждом столбце и в каждой диагонали равна одному и тому же числу (магическая сумма). Магические квадраты бывают разных порядков — порядок квадрата определяет число столбцов/строк. Как рассчитать и решать магические квадраты?

История

Археологи нашли свидетельства того, что волшебные таблицы были известны еще древним грекам и китайцам. «Магическими» эти фигуры назвали арабы, которые наделяли их сверхъестественными защитными свойствами.

В середине XVI в. европейские математики занялись исследованиями загадочных таблиц, положив начало их новой жизни. Они искали общий метод построения магических квадратов и пытались описать все возможные их варианты.

На уроках математики в школе

Решение магических квадратов на уроках математики и внеклассных занятиях вызывает интерес, способствует развитию мышления. Дети учатся планировать и контролировать свою работу. В клетки магических квадратов можно записывать не только числа, но и выражения. Все зависит от изучаемой темы. Задания с магическими квадратами часто дают как дополнительные или олимпиадные уже в начальной школе.

Один из способов решения магического квадрата

Нетрудно решить магический квадрат третьего порядка (у которого по три столбца и строки). Можно воспользоваться тем фактом, что число (выражение), стоящее на пересечении его диагоналей, всегда равно ⅓ волшебной суммы. Отсюда следует алгоритм построения:

  1. Вписываем в первую строку или столбец 3 любых числа.
  1. Вычисляем магическую сумму (0 + 2 + 4 = 6).
  2. Ищем ее третью часть (6/3 = 2).
  3. Полученное число записываем на пересечении диагоналей.
  1. Подбираем остальные числа и заполняем ими пустые клеточки квадрата.

Смотрите также:

Как рассчитать магический квадрат Пифагора самому?

Пифагор — математик, заложивший основы нумерологии. Ученый верил, что миром правят числа. Даже человеческая сущность зависит от них, ведь дата рождения не что иное, как число.

Магический квадрат Пифагора — фигура третьего порядка, клетки которой заполнены числами от 1 до 9. Он делится на 3 уровня: материальный, души и разума.

Цифры даты рождения вписываются в определенном порядке. Полученная комбинация рассказывает о заложенных природой способностях человека.

Материал может быть использован на занятии математического кружка, на внеклассном мероприятии. Цель — развить и расширить познавательный кругозор и логическое мышление.

Решаем магический квадрат Пифагора: пример

Дата рождения: 17.09.2005 г. Складываем эти цифры, не учитывая нули: 1 + 7 + 9 + 2 + 5 = 24. Аналогично поступаем с цифрами результата: 2 + 4 = 6.

Из первой суммы вычитаем удвоенную первую цифру дня рождения: 24 -2 = 22. Снова складываем: 2 + 2 = 4. Полученные числа: 17; 9; 25; 24; 6; 22; 4.

Цифры вписываем в магический квадрат так, чтобы все единицы оказались в первой клеточке, двойки — во второй и так далее. Нули не учитываем.

Клетка 1 – волевые качества, эгоизм.

Очень эгоистичные люди.

Эгоизм — яркая, но не преобладающая черта характера.

Спокойные, покладистые люди.

Сильный, волевой человек.

Люди с замашками диктатора.

Клетка 2 — биоэнергетика.

Воспитанность, природное благородство.

Люди с повышенной чувствительностью к атмосферным изменениям.

Читайте также:  Замок в кружке на айфоне

Человек с хорошим запасом биоэнергетики.

Клетка 3 — организованность, любовь к точности, конкретности, скрупулезность, скупость.

Чем больше троек, тем сильнее выражены вышеперечисленные качества.

Клетка 4 — здоровье.

Среднее, требуется закаливание.

Очень крепкое здоровье.

Клетка 5 — интуиция, экстрасенсорные способности

Чем больше пятерок, тем более выражена связь с космосом.

Клетка 6 — материализм.

Люди с неординарным воображением, которым необходим физический труд.

Могут посвятить время и творчеству, и точным наукам. Физические нагрузки обязательны.

Заземленные личности, тянущиеся к физическому труду.

Очень много заземленности.

Клетка 7 — талант.

Чем больше семерок, тем талантливее человек.

Клетка 8 — судьба, отношение к обязанностям.

Чувства долга нет.

Люди, которые всегда спешат помочь другим.

Признак служения народу.

Клетка 9 — умственные способности

Полное отсутствие девяток означает очень низкий уровень умственной деятельности. Чем больше количество девяток, тем умнее человек.

Задачи на составление магических квадратов часто включаются в сборники нестандартных заданий. Они встречаются на олимпиадах. Увлеченным математикой школьникам будет полезно узнать об этом классе задач.

Об авторе: Филиппова Оксана, учитель математики, физики и информатики.

Спасибо за Вашу оценку. Если хотите, чтобы Ваше имя
стало известно автору, войдите на сайт как пользователь
и нажмите Спасибо еще раз. Ваше имя появится на этой стрнице.

Есть мнение?
Оставьте комментарий

Понравился материал?
Хотите прочитать позже?
Сохраните на своей стене и
поделитесь с друзьями

Вы можете разместить на своём сайте анонс статьи со ссылкой на её полный текст

Ошибка в тексте? Мы очень сожалеем,
что допустили ее. Пожалуйста, выделите ее
и нажмите на клавиатуре CTRL + ENTER.

Кстати, такая возможность есть
на всех страницах нашего сайта

5 ошибок перехода на дистанционное обучение в России и как их избежать + видео
5 ошибок перехода на дистанционное обучение в России и как их избежать + видео
5 ошибок перехода на дистанционное обучение в России и как их избежать + видео

Хотите получать информацию о наиболее интересных материалах нашего сайта?
Подпишитесь на рассылку E-mail
Установите приложение на Android

2007-2020 "Педагогическое сообщество Екатерины Пашковой — PEDSOVET.SU".
12+ Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-41726 от 20.08.2010 г. Выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций.
Адрес редакции: 603111, г. Нижний Новгород, ул. Раевского 15-45
Адрес учредителя: 603111, г. Нижний Новгород, ул. Раевского 15-45
Учредитель, главный редактор: Пашкова Екатерина Ивановна
Контакты: +7-920-0-777-397, info@pedsovet.su
Домен: https://pedsovet.su/
Копирование материалов сайта строго запрещено, регулярно отслеживается и преследуется по закону.

Отправляя материал на сайт, автор безвозмездно, без требования авторского вознаграждения, передает редакции права на использование материалов в коммерческих или некоммерческих целях, в частности, право на воспроизведение, публичный показ, перевод и переработку произведения, доведение до всеобщего сведения — в соотв. с ГК РФ. (ст. 1270 и др.). См. также Правила публикации конкретного типа материала. Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Для подтверждения подлинности выданных сайтом документов сделайте запрос в редакцию.

сервис вебинаров

О работе с сайтом

Мы используем cookie.

Публикуя материалы на сайте (комментарии, статьи, разработки и др.), пользователи берут на себя всю ответственность за содержание материалов и разрешение любых спорных вопросов с третьми лицами.

При этом редакция сайта готова оказывать всяческую поддержку как в публикации, так и других вопросах.

Если вы обнаружили, что на нашем сайте незаконно используются материалы, сообщите администратору — материалы будут удалены.

Ссылка на основную публикацию
Лучшие игры на windows 10 mobile
Майнкраф это моя жизнь блат Неплохая часть sims,нечем не хуже пк версии! Практически самая лучшая песочница!(после майнкрафта конечно) Хорошая часть...
Крепление к мокрому фасаду
Система «мокрого» фасада была разработана в 50-х годах 20 века в Германии. Оригинальное название WDVS (Wärmedämmverbundsystem) или система термоизоляции. В...
Крепление телевизора на стену своими руками чертежи
Одним из вариантов размещения плоских телевизоров является их крепление на стену. Такое решение позволяет сэкономить место, при этом все выглядит...
Лучшие игры для детей на ps3
Здесь представлены лучшие игры для PS3 (PlayStation 3) за последнее время, рейтинг которых составлялся по данным оценок пользователей проголосовавших за...
Adblock detector