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4n完美幻方的几种构造方法与4n阶超级幻方

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4阶完美幻方是最小的4n阶
排除旋转、对称和位移,总共只有3个。其中一个如如图。
这3个4阶完美幻方除了广义对角线也是幻和34外,还有如下两个特征:
田字四格之和相等(也等于34)
我们把所有田字四格相等的完美幻方称为田字完美幻方。


IP属地:浙江来自Android客户端1楼2025-05-05 13:13回复
    把4阶幻方的每个数按如图的方法替换为n²个数组成的方阵,即可得4n阶幻方.
    这样的幻方依旧保留4阶幻方的特点:
    按十字线把幻方分成4个2n×2n方阵内各格数字之和相等,4阶幻方的田字4格数字之和是幻和34,8阶幻方为16个数字之和是幻和的2倍520.


    IP属地:浙江来自Android客户端2楼2025-05-05 13:23
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      2025-08-08 13:09:33
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      方阵可以适当调整,
      左图是调整后的一个幻方,
      调整后,进行右图的变换,获得了一个更对称的幻方,田字完美幻方,任意相邻田字四格之和为130.


      IP属地:浙江来自Android客户端3楼2025-05-05 13:43
      回复
        右图是通过同样变换得到的12阶田字完美幻方.


        IP属地:浙江来自Android客户端4楼2025-05-05 13:45
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          方阵叠加法得到的8阶、12阶、16阶四字完美幻方,继承4阶田字四格之和相等特征。(构造方法一致也可以向更高的4n阶递推)




          IP属地:浙江来自Android客户端5楼2025-05-05 13:50
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            两个12阶田字超级幻方的构造方法144=3²×2⁴,2个三元阵、4个二元阵.



            IP属地:浙江来自Android客户端6楼2025-05-05 13:58
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              方法好是好,赞一个 。我一般就想搞简单,通用的,随机的。如果专门搞一种总觉没劲.。就喜欢方法。。。


              IP属地:四川7楼2025-05-05 18:15
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                3楼的如果是我
                绝对不会用这样的方法。。。
                8阶幻方 作者: 付军 时间:2025/5/7 11:32:25
                1 58 3 60 8 63 6 61
                56 15 54 13 49 10 51 12
                17 42 19 44 24 47 22 45
                40 31 38 29 33 26 35 28
                57 2 59 4 64 7 62 5
                16 55 14 53 9 50 11 52
                41 18 43 20 48 23 46 21
                32 39 30 37 25 34 27 36
                横向经演算正确
                竖向经演算正确
                对角经演算正确
                主泛对角线经演算正确
                次泛对角线经演算正确
                原始矩阵:
                矩阵×32
                0 1 0 1 0 1 0 1
                1 0 1 0 1 0 1 0
                0 1 0 1 0 1 0 1
                1 0 1 0 1 0 1 0
                1 0 1 0 1 0 1 0
                0 1 0 1 0 1 0 1
                1 0 1 0 1 0 1 0
                0 1 0 1 0 1 0 1
                矩阵×16
                0 1 0 1 0 1 0 1
                1 0 1 0 1 0 1 0
                1 0 1 0 1 0 1 0
                0 1 0 1 0 1 0 1
                1 0 1 0 1 0 1 0
                0 1 0 1 0 1 0 1
                0 1 0 1 0 1 0 1
                1 0 1 0 1 0 1 0
                矩阵×8
                0 1 0 1 0 1 0 1
                0 1 0 1 0 1 0 1
                0 1 0 1 0 1 0 1
                0 1 0 1 0 1 0 1
                1 0 1 0 1 0 1 0
                1 0 1 0 1 0 1 0
                1 0 1 0 1 0 1 0
                1 0 1 0 1 0 1 0
                矩阵×4
                0 0 0 0 1 1 1 1
                1 1 1 1 0 0 0 0
                0 0 0 0 1 1 1 1
                1 1 1 1 0 0 0 0
                0 0 0 0 1 1 1 1
                1 1 1 1 0 0 0 0
                0 0 0 0 1 1 1 1
                1 1 1 1 0 0 0 0
                矩阵×2
                0 0 1 1 1 1 0 0
                1 1 0 0 0 0 1 1
                0 0 1 1 1 1 0 0
                1 1 0 0 0 0 1 1
                0 0 1 1 1 1 0 0
                1 1 0 0 0 0 1 1
                0 0 1 1 1 1 0 0
                1 1 0 0 0 0 1 1
                矩阵×1 + 1
                0 1 0 1 1 0 1 0
                1 0 1 0 0 1 0 1
                0 1 0 1 1 0 1 0
                1 0 1 0 0 1 0 1
                0 1 0 1 1 0 1 0
                1 0 1 0 0 1 0 1
                0 1 0 1 1 0 1 0
                1 0 1 0 0 1 0 1
                由已知8阶幻方随机给出8阶幻方 作者: 付军 时间:2025/5/7 11:32:26
                由已知幻方 矩阵×标准 (32,16,8,4,2,1)+1
                现 幻 方 矩阵×随机 (4,2,16,32,1,8)+1
                1 31 2 32 42 56 41 55
                48 50 47 49 7 25 8 26
                3 29 4 30 44 54 43 53
                46 52 45 51 5 27 6 28
                23 9 24 10 64 34 63 33
                58 40 57 39 17 15 18 16
                21 11 22 12 62 36 61 35
                60 38 59 37 19 13 20 14
                横向经演算正确
                竖向经演算正确
                对角经演算正确
                主泛对角线经演算正确
                次泛对角线经演算正确


                IP属地:四川8楼2025-05-07 11:33
                收起回复
                  2025-08-08 13:03:33
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                  此幻方的特点,互补的两数,上下相邻,6个二元分解矩阵在下面,二元矩阵的0与1可以互换,6个二元矩阵全部的0与1互补,即得右边的幻方。
                  由6个二元矩阵可以看出,此幻方是田字完美幻方。


                  IP属地:浙江来自Android客户端9楼2025-05-07 12:30
                  回复
                    组成田字完美八阶幻方的二元矩阵都是下面三个矩阵或旋转、位移而成。


                    IP属地:浙江来自Android客户端10楼2025-05-07 12:56
                    回复


                      IP属地:柬埔寨来自Android客户端11楼2025-05-11 19:33
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                        8阶幻方 作者: 付军 时间:2025/5/15 13:32:56
                        2 63 4 61 58 7 60 5
                        51 14 49 16 11 54 9 56
                        18 47 20 45 42 23 44 21
                        35 30 33 32 27 38 25 40
                        29 36 31 34 37 28 39 26
                        48 17 46 19 24 41 22 43
                        13 52 15 50 53 12 55 10
                        64 1 62 3 8 57 6 59
                        横向经演算正确
                        竖向经演算正确
                        对角经演算正确
                        主泛对角线经演算不正确
                        次泛对角线经演算不正确
                        原始矩阵:
                        矩阵×32
                        0 1 0 1 1 0 1 0
                        1 0 1 0 0 1 0 1
                        0 1 0 1 1 0 1 0
                        1 0 1 0 0 1 0 1
                        0 1 0 1 1 0 1 0
                        1 0 1 0 0 1 0 1
                        0 1 0 1 1 0 1 0
                        1 0 1 0 0 1 0 1
                        矩阵×16
                        0 1 0 1 1 0 1 0
                        1 0 1 0 0 1 0 1
                        1 0 1 0 0 1 0 1
                        0 1 0 1 1 0 1 0
                        1 0 1 0 0 1 0 1
                        0 1 0 1 1 0 1 0
                        0 1 0 1 1 0 1 0
                        1 0 1 0 0 1 0 1
                        矩阵×8
                        0 1 0 1 1 0 1 0
                        0 1 0 1 1 0 1 0
                        0 1 0 1 1 0 1 0
                        0 1 0 1 1 0 1 0
                        1 0 1 0 0 1 0 1
                        1 0 1 0 0 1 0 1
                        1 0 1 0 0 1 0 1
                        1 0 1 0 0 1 0 1
                        矩阵×4
                        0 1 0 1 0 1 0 1
                        0 1 0 1 0 1 0 1
                        0 1 0 1 0 1 0 1
                        0 1 0 1 0 1 0 1
                        1 0 1 0 1 0 1 0
                        1 0 1 0 1 0 1 0
                        1 0 1 0 1 0 1 0
                        1 0 1 0 1 0 1 0
                        矩阵×2
                        0 1 1 0 0 1 1 0
                        1 0 0 1 1 0 0 1
                        0 1 1 0 0 1 1 0
                        1 0 0 1 1 0 0 1
                        0 1 1 0 0 1 1 0
                        1 0 0 1 1 0 0 1
                        0 1 1 0 0 1 1 0
                        1 0 0 1 1 0 0 1
                        矩阵×1 + 1
                        1 0 1 0 1 0 1 0
                        0 1 0 1 0 1 0 1
                        1 0 1 0 1 0 1 0
                        0 1 0 1 0 1 0 1
                        0 1 0 1 0 1 0 1
                        1 0 1 0 1 0 1 0
                        0 1 0 1 0 1 0 1
                        1 0 1 0 1 0 1 0
                        由已知8阶幻方随机给出8阶幻方 作者: 付军 时间:2025/5/15 13:33:00
                        由已知幻方 矩阵×标准 (32,16,8,4,2,1)+1
                        现 幻 方 矩阵×随机 (4,2,16,32,1,8)+1
                        9 56 10 55 31 34 32 33
                        8 57 7 58 18 47 17 48
                        11 54 12 53 29 36 30 35
                        6 59 5 60 20 45 19 46
                        51 14 52 13 37 28 38 27
                        62 3 61 4 44 21 43 22
                        49 16 50 15 39 26 40 25
                        64 1 63 2 42 23 41 24
                        横向经演算正确
                        竖向经演算正确
                        对角经演算正确
                        主泛对角线经演算不正确
                        次泛对角线经演算不正确


                        IP属地:四川12楼2025-05-15 13:34
                        收起回复
                          8阶幻方 浏览已收集网上幻方第4821号作品 作者:付军 查询日期:2025/5/15 13:56:35
                          1 8 42 47 49 56 26 31
                          64 57 23 18 16 9 39 34
                          7 2 48 41 55 50 32 25
                          58 63 17 24 10 15 33 40
                          5 4 46 43 53 52 30 27
                          60 61 19 22 12 13 35 38
                          3 6 44 45 51 54 28 29
                          62 59 21 20 14 11 37 36
                          横向经演算正确
                          竖向经演算正确
                          对角经演算正确
                          主泛对角线经演算正确
                          次泛对角线经演算正确
                          8阶二次幻方横向经演算*不正确*
                          8阶二次幻方竖向经演算*不正确*
                          8阶二次幻方主对角线经演算*不正确*
                          8阶二次幻方次对角线经演算*不正确*
                          8阶三次幻方横向经演算*不正确*
                          8阶三次幻方竖向经演算*不正确*
                          8阶三次幻方主对角线经演算*不正确*
                          8阶三次幻方次对角线经演算*不正确*
                          原始矩阵:
                          矩阵×32
                          0 0 1 1 1 1 0 0
                          1 1 0 0 0 0 1 1
                          0 0 1 1 1 1 0 0
                          1 1 0 0 0 0 1 1
                          0 0 1 1 1 1 0 0
                          1 1 0 0 0 0 1 1
                          0 0 1 1 1 1 0 0
                          1 1 0 0 0 0 1 1
                          矩阵×16
                          0 0 0 0 1 1 1 1
                          1 1 1 1 0 0 0 0
                          0 0 0 0 1 1 1 1
                          1 1 1 1 0 0 0 0
                          0 0 0 0 1 1 1 1
                          1 1 1 1 0 0 0 0
                          0 0 0 0 1 1 1 1
                          1 1 1 1 0 0 0 0
                          矩阵×8
                          0 0 1 1 0 0 1 1
                          1 1 0 0 1 1 0 0
                          0 0 1 1 0 0 1 1
                          1 1 0 0 1 1 0 0
                          0 0 1 1 0 0 1 1
                          1 1 0 0 1 1 0 0
                          0 0 1 1 0 0 1 1
                          1 1 0 0 1 1 0 0
                          矩阵×4
                          0 1 0 1 0 1 0 1
                          1 0 1 0 1 0 1 0
                          1 0 1 0 1 0 1 0
                          0 1 0 1 0 1 0 1
                          1 0 1 0 1 0 1 0
                          0 1 0 1 0 1 0 1
                          0 1 0 1 0 1 0 1
                          1 0 1 0 1 0 1 0
                          矩阵×2
                          0 1 0 1 0 1 0 1
                          1 0 1 0 1 0 1 0
                          1 0 1 0 1 0 1 0
                          0 1 0 1 0 1 0 1
                          0 1 0 1 0 1 0 1
                          1 0 1 0 1 0 1 0
                          1 0 1 0 1 0 1 0
                          0 1 0 1 0 1 0 1
                          矩阵×1 + 1
                          0 1 1 0 0 1 1 0
                          1 0 0 1 1 0 0 1
                          0 1 1 0 0 1 1 0
                          1 0 0 1 1 0 0 1
                          0 1 1 0 0 1 1 0
                          1 0 0 1 1 0 0 1
                          0 1 1 0 0 1 1 0
                          1 0 0 1 1 0 0 1
                          由已知8阶幻方随机给出8阶幻方 作者: 付军 时间:2025/5/15 13:56:37
                          由已知幻方 矩阵×标准 (32,16,8,4,2,1)+1
                          现 幻 方 矩阵×随机 (2,1,4,32,8,16)+1
                          1 57 23 47 4 60 22 46
                          64 8 42 18 61 5 43 19
                          41 17 63 7 44 20 62 6
                          24 48 2 58 21 45 3 59
                          33 25 55 15 36 28 54 14
                          32 40 10 50 29 37 11 51
                          9 49 31 39 12 52 30 38
                          56 16 34 26 53 13 35 27
                          横向经演算正确
                          竖向经演算正确
                          对角经演算正确
                          主泛对角线经演算正确
                          次泛对角线经演算正确
                          8阶二次幻方横向经演算*不正确*
                          8阶二次幻方竖向经演算*不正确*
                          8阶二次幻方主对角线经演算*不正确*
                          8阶二次幻方次对角线经演算*不正确*
                          8阶三次幻方横向经演算*不正确*
                          8阶三次幻方竖向经演算*不正确*
                          8阶三次幻方主对角线经演算*不正确*
                          8阶三次幻方次对角线经演算*不正确*


                          IP属地:四川13楼2025-05-15 14:00
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                            IP属地:浙江来自Android客户端14楼2025-05-15 14:14
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