行列图的全部行与列等和,而要求两条对角线不等和,我称之为“准幻方”。3阶行列图共有8个图形(不准“5”居中位)。高阶行列图制作及求解也是非常复杂与困难的问题,但以行列图合成幻方却是幻方构图的重要方法,或者说是幻方的一种新组合结构。所谓行列图合成幻方,即以行列图为子单元组合成的大幻方,它存在于合数阶幻方领域。根据各子单元地配置状态不同,行列图合成幻方可分为两类:一类为等差行列图合成幻方;另一类为等和行列图合成幻方。这两类幻方的构图方法有所区别,现以12阶为例出示两幅行列图合成幻方:
第一例12阶等差行列图合成幻方
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101 002 110 065 047 128 020 083 074 029 137 038 056 119 011 092 |
054 135 027 090 108 009 117 072 063 126 018 099 081 036 144 045 |
040 094 031 121 085 067 130 004 022 112 049 103 139 013 076 058 |
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007 133 070 088 124 034 097 043 061 079 016 142 106 051 115 024 |
086 068 131 005 140 014 077 059 041 095 032 122 023 113 050 104 |
039 030 093 120 084 129 066 003 021 048 111 102 138 075 012 057 |
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132 042 087 033 006 096 069 123 105 015 114 060 051 141 024 078 |
001 127 064 082 118 028 091 037 055 073 010 136 100 046 109 019 |
035 089 045 134 125 071 098 008 062 116 017 107 080 026 143 053 |
左图是一幅12阶等差行列图合成幻方(幻和870),以3阶为母阶,以4阶为子单元,由9个4阶等差行列图合成,每个行列图内的行、列等和,同时母阶具有3阶幻方组合性质。合成方法如下:(1)12阶自然数列按一定的方法在9个4阶子单元中作等差分配,要求每个分配方案都有行列图解;(2)事先制作若干最简4阶行列图(由1至16排成),关键在于选择母阶两条对角线上所在的行列图,它们的两条对角线之和必须分别等和,其它位置上的行列图可任作按排,由此得由9个最简4阶行列图组成的12阶模本;(3)由于9个4阶子单元是等差配置的,因此母阶又必须选用同阶幻方为模本(本例以3阶幻方为母阶模本),以此按序确定9个等差配置4阶子单元在母阶中的具体位置;(4)然后母阶位置上各配置方案,模拟所在的各最简4阶行列图翻译为所求9个4阶行列图,即得12阶等差行列图合成幻方。
第二例12阶等和行列图合成幻方
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045 044 099 102 098 103 048 041 043 046 101 100 104 097 042 047 |
006 143 003 138 140 001 141 008 007 142 002 139 137 004 144 005 |
106 040 111 033 112 034 105 039 037 107 036 110 035 109 038 108 |
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124 017 125 024 022 127 019 122 121 020 128 021 023 126 018 123 |
072 065 079 074 066 071 073 080 075 078 068 069 077 076 070 067 |
029 115 028 118 114 032 119 025 027 117 030 116 120 026 113 031 |
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083 060 061 086 064 087 082 057 085 062 059 084 058 081 088 063 |
012 130 013 135 134 016 131 009 015 133 010 132 129 011 136 014 |
053 052 091 094 090 095 056 049 051 054 093 092 096 089 050 055 |
左图是一幅12阶等和行列图合成幻方(幻和870),以3阶为母阶,以4阶为子单元,由9个4阶等和行列图合成,每个行列图内的行、列等和,母阶当然具有“3阶完全幻方”组合性质。合成法基本同上,区别在于:(1)9个4阶行列图为等和配置;(2)由于行列图全等(即无序次关系),所以母阶不需要以幻方为模本来规定它们的位置,但必须选定母阶两条对角线上的行列图,以保证大幻方两条对角线等和。这是一个技术难点,前述最简行列图模本与母阶幻方模本,对全等行列图的对角线已不起控制作用,只能通过不断调试(即行列图作行列变位),才能发现母阶两条对角线上按排那几个行列图可合成大幻方。
