魔术方块,第1部分,低阶

在世纪起源古老的休闲数学,魔术方块MATLAB数组操作演示。

内容

魔术方块

一个n——- - - - - -n幻方是一个数组包含整数从1到n ^ 2美元,这样安排,每一行,每一列,两个主对角线有相同的金额。对于每一个n > 3美元,有许多不同的魔术方块n。MATLAB函数魔法(n)生成一个特殊的一个。没有幻方n = 2美元。该声明
=魔法(2)
生产
一个=
1 2 3 4
列的金额是相同的,但是行和对角金额不是,所以这不是一个魔法广场。

罗蜀

(插图多亏拜尔利明智Cline)。魔术方块之前记录的历史。一个古老的中国传说的海龟新兴Lo河洪水期间。乌龟的壳显示一个很不寻常的模式——3 x3的网格包含各种数量的点。当然,我们没有任何目击者,所以我们只能想象一下乌龟的样子。每一个三行,三列,两个对角线包含共有15点。引用罗蜀和罗蜀数值模式在中国历史上发生。今天,它是数学的基础风水平衡与和谐的哲学,我们的环境和生活。MATLAB可以生成罗蜀
=魔法(3)
这个生产
1 = 8 6 3 5 7 4 9 2
命令
sum ()
总结每一列中各元素
15 15 15
命令
sum()的
的金额列转置矩阵转置,然后转置结果产生行金额
15 15 15
命令
sum(诊断接头(A))
金额的主对角线,这从左上到右下,生产15。相反的对角线,从右上角到左下角,在线性代数是那么重要,所以找到其总和有点棘手。一种方式利用“翻转”一个矩阵的函数“倒转”。
总和(诊断接头(flipud (A)))
生产15。这个验证一个有同样的行、列和对角线的金额,所以是一个神奇的广场。为什么是一个神奇的总和等于15 ?命令sum (1:9)告诉我们,整数之和1945。如果这些整数与相等的金额分配到3个栏目,和必须sum (1:9) / 3这是15。有八个可能的方法来东方的照片幻灯片。同样,有八个可能的方法来显示订单3的幻方。的语句
k = 0:3 rot90 (k) rot90 (k)结束
生产八显示
8 1 8 3 4 5 6 7 1 2 5 9 4 9 2 6 7
6 7 2 4 5 9 3 5 7 8 9 2 1 3 4 8 1 6
2 9 4 2 7 6 7 5 3 9 5 1 6 1 8 4 3 8
4 1 3 8 6 7 8 9 5 1 7 5 3 2 6 2 9 4
5总是在中间,另一个奇数总是中心的边缘,和偶数总是在角落里。

忧郁症

忧郁症,我是一个著名的文艺复兴时期的德国艺术家雕刻的和业余数学家Albrecht Durer。它显示了许多数学对象,包括一个球体,截断菱面体,而且,在右上角,幻方的4。发出这些MATLAB命令
负载杜勒谁
你会看到
X 648 x509 2638656双阵列标题2 x28 112 char数组映射128 x3 3072双数组
数组的元素X指数到灰度颜色命名地图吗地图。图像显示
图像(X) colormap (map)轴的形象
点击放大镜工具栏中的“+”,用鼠标放大右上角的幻方。当你放大扫描分辨率变得明显。显示高分辨率扫描周围的幻方使用的命令
加载图像细节(X) colormap(地图)轴的形象
你会看到命令
=魔法(4)
产生一个4×4的幻方。
13 = 16 2 3 5 11 10 8 9 7 6 12 4 14 15 1
的命令
sum (), sum(),笔(诊断接头(A)),笔(诊断接头(flipud (A)))
产生足够的34来验证一个的确是一个神奇的广场。MATLAB生成的4×4幻方并不等同于杜勒的幻方。我们需要交换第二和第三列。
= (:,(1 2 3 4))
变化一个
2 = 16 3 13 5 10 11 8 9 6 7 12 4 15 14 1
交换列不会改变列的金额或行金额。通常对角线资金变化,但在这种情况下两个对角金额仍34。所以现在我们的幻方匹配一个杜勒的腐蚀。杜勒可能选择这个特殊的4×4平方,因为他做这工作的日期,1514年,发生在底部的中间行。有880种不同的魔术方块4。看到有些人,运行:
一个=魔法(4);1 clc = (randperm (4), randperm(4)暂停(5)结束
这个项目durerperm可以从与MATLAB实验交换行和列图像中产生细节交换组织行和列的数组X。这不是特别重要或有用,但它提供了一种奇怪的错觉。

发表与MATLAB®R2012b

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