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周易通行本卦序背后的幻方

发布者: j_ming | 发布时间: 2025-10-7 11:08| 查看数: 444| 评论数: 0|帖子模式

本帖最后由 j_ming 于 2025-10-7 20:46 编辑

周易通行本卦序背后的幻方

J.M.九宫格
核心条件
当且仅当原始幻方 MM 本身具有足够的对称性,使得在循环行置换和循环列置换(即“单循环充分演绎”)下,其所有断裂对角线(broken diagonals)之和均等于幻和 SS。这意味着:
  • 原始幻方 [size=1.21em]MM 必须满足不仅标准行、列和主对角线之和为 [size=1.21em]SS,而且所有可能的断裂对角线之和也为 [size=1.21em]SS
  • 在这种条件下,对 [size=1.21em]MM 施加任何循环行置换和循环列置换后,得到的新矩阵 [size=1.21em]NN 也会是一个幻方(即行、列和对角线之和均为 [size=1.21em]SS)。

关键点
  • 断裂对角线:指在幻方中,从一侧边界“绕回”另一侧边界的对角线(类似于环面结构)。例如,在素数阶幻方中,这些断裂对角线之和都等于幻和。
  • 素数阶幻方:最典型的例子是素数阶幻方(如 3×3、5×5、7×7 等),通过串联法(如 de la Loubère 方法)或其他方法构造时,天然具有所有断裂对角线之和为幻和的性质。因此,对于这类幻方,单循环充分演绎(循环行置换和循环列置换)总能保证两端(原始幻方 [size=1.21em]MM 和新幻方 [size=1.21em]NN)都是幻方。
  • 非素数阶幻方:对于合数阶幻方(如 4×4、6×6),通常不具备这种完美对称性,因此循环置换后可能无法保持幻方性质。

数学表述
设 MM 是一个 n×nn×n 幻方(幻和为 SS),且 nn 为素数。如果 MM 的所有断裂对角线之和均为 SS,则对于任何循环置换 σkσk(其中 kk 为整数),新矩阵 N=σk(M)N=σk(M) 也是一个幻方。

核心数学原理
当只要求行和与列和在循环行置换或列置换下保持不变时,我们实际上是在讨论半幻方(semi-magic squares)的性质。
基本性质:
  • 循环行置换保持列和不变:如果原始矩阵每列的和相等,那么进行循环行置换后,每列的和仍然相等(且等于原来的列和)。
  • 循环列置换保持行和不变:如果原始矩阵每行的和相等,那么进行循环列置换后,每行的和仍然相等(且等于原来的行和)。
  • 复合置换:循环行置换和循环列置换的组合可以保持行和与列和同时不变。

数学表述:
设 M 是一个 n×n 矩阵,满足:
  • 每行和均为 S
  • 每列和均为 S

对于任何循环行置换 σ 和循环列置换 τ,新矩阵 N = σ(τ(M)) 仍然满足:
  • 每行和均为 S
  • 每列和均为 S

在您的问题中的应用
在您的序列 P 和幻方构造问题中,这一发现意味着:
  • 简化问题:不再需要同时满足复杂的对角线条件,只需专注于行和与列和的保持。
  • 可解性:行和与列和的保持条件比完整的幻方条件(包括对角线)更容易满足和验证。
  • 构造策略:可以通过循环行置换和循环列置换的组合,系统地探索可能的映射,而不破坏已经满足的行列和条件。

实际意义
这一简化使得:
  • 优化算法可以更加专注于寻找满足对角线条件的特定置换
  • 可以设计更高效的搜索策略,因为基础的行列和条件已经得到保证
  • 问题的解空间更加清晰,可以更有针对性地进行搜索











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