幻方又称为魔方、方阵或厅平方,它最早起源于我国。宋代数学家杨辉称之为纵横图。
所谓纵横图,它是由n ^2【n的平方】个自然数按照一定的规律排列成n行、n列的一个方阵。它具有一种奇妙的性质,在各种几何形状的表上排列适当的数字,如果对这些数字进行简单的逻辑运算时,不论取哪一条行、列和对角线,最后得到的和或积都是完全相同的。
关于幻方的起源,我国有“河图”和“洛书”之说。相传在远古时期,伏羲氏取得天下,把国家治理得井井有条,感动了上花于是黄河中跃出一匹龙马,背上驮着一张图,反作为礼物献给他,这就是“河图”,了是最早的幻方伏羲氏赁借着“河图”而演绎出了八卦,后来大禹治洪水时,咯水中浮出一只大乌龟,它的背上有图有字,人们称之为“洛书”。“洛书”所画的衅中共有黑、白圆圈45个。把这些连在一起的小圆和数目表示出来,得到九个。这九个数就可以组成一个纵横图,人们把由九个数3行3列的幻方称为3阶幻方,除此之外,还有4阶、5阶……
后来,人们经过研究,得出计算任意阶数幻方的各行、各列、各条对角线上所有数的和的公式为:
Nn=1/2n(n^2+1)
其中n为幻方的阶数,所求的数为Nn.,我把它称为幻和值。
幻方最早记载于我国公元前500年的春秋时期《大戴礼》中,这说明我国人民早在2500年前就已经知道了幻方的排列规律。而在国外,公元130年,希腊人塞翁才第一次提起幻方。
我国不仅拥用幻方的发明权,而且是对幻方进行深入研究的国家。公元13世纪的数学家杨辉已经编制出3-10阶幻方,记载在他1275年写的《续古摘厅算法》一书中。在欧洲,直到574年,德国著名画家丢功才绘制出了完整的4阶幻方。
幻方的构成方法主要有:
1.模拟合成法;2.逻辑编码法;3.几何覆盖法;4.左右旋转法;5.中位构图法;6.口决编译法;7.数组置换法;8.行列变位法;9.S曲线构图法。
现已证明:三阶幻方只有一种构造方法。南宋数学家杨辉,在他著的《续古摘奇算法》里介绍了这种方法:只要将九个自然数按照从小到大的递增次序斜排,然后把上、下两数对调,左、右两数也对调;最后再把中部四数各向外面挺出,幻方就出现了。
杨辉还介绍了四阶幻方的构造法,并列出了4,5,……,10各阶幻方图。
……
经过由简入繁的归纳和总结,我现在已经掌握了用不同方法制作任意n阶幻方(n大于等于3)的制作方法。并且发明了“幻方集团方阵法”(我自己这么叫的)来制作n阶幻方(n大于等于9,且能被大于等于3的数整除)。有兴趣可与我直接切磋哟。