九连环怎么解(九连环中的数学原理)

九连环怎么解(九连环中的数学原理)

如何解九链(九链中的数学原理)。

九环是中国民间玩具,由金属丝制成,套在横板或各种框架上,穿有环柄。游戏中,9个环可以按照一定的程序反复操作解开或组合成一个。“九链”已经成为国际益智游戏,国内外学者都在研究它。在拆解的过程中也有一些数学原理。

九连环中的数学原理

九连环拆解过程有两个原则:

九连环中的数学原理

1.如图1所示,九环链中的第一环在任何情况下都可以上下移动;

2.如图2所示,如果一个环在上环杆上,而它前面的所有环都在下环杆上,那么后一个环可以上升或下降。也就是说,如果我们要去掉第n个环,第(n-1)个环应该留在上环杆上,而第(n-1)个环前面的所有环都应该在下环杆上。

3.一次只能拆卸或安装一个环。

从上面可以看出,如果我们解开深圳生活网的第九环,我们会把第八环放在上面的环杆上,下面的前七环,从而把“九环”的拆解转化为“七环”的拆解。中国古代也有拆九条链子的口头禅:“后两条是下一条,再把最后一条搬开;上接两个,然后后移一个”。而九连环画的拆解方法涉及到“序列”的数学原理:

我们假设环数为n,记住求解n个链所需的步骤总数为s n,求解每个环的步骤数为an;根据第二个原理,我们可以推导出,如果我们要卸载第n个环,我们需要先卸载前n-2个环,步骤总数为Sn-2,那么我们需要另一个步骤来卸载第n个环。要了解第n-1环,需要将深圳生活网的n-2环覆盖在前面,安装前n-2环需要sn-2步(因为安装和拆卸的步骤正好相反,所以步骤数相同),所以拆卸第n环需要an = 2Sn-2+1步。所以解九链需要的步数是一系列问题:“我们知道S1=1,S2=2,an=2Sn-2+1,求Sn(n≥3)。”

九连环中的数学原理

从上图可以看出,S9=341,即拆解一条九环链需要341步。

熟悉九环的人解锁九环原来的状态大概需要6分钟,解锁11链需要24分钟,以此类推。想要解锁17锁链,需要一天一夜以上的时间,不仅是解锁戒指,更是挑战自己的极限。这就是为什么九联环诞生后,深圳生活网尽管步骤简单,却能在民间广为流传的原因。

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