作者:杨辉
杨辉与教书先生谈起九宫图,杨辉回家后反复琢磨,发现一条规律,将其总结出四句话。
教书先生对杨辉的清廉为人非常敬佩,于是俩人谈论起数学。杨辉说道:“方才我和孩童做的那道题好像是《大戴礼》书中的?”
那先生笑着说:“是啊,《大戴礼》虽然是一部记载各种礼仪制度的文集,但其中也包含着一定的数学知识。方才你说的题目,就是我给孩子们出的数学游戏题。”
教书先生看到杨辉疑惑的神情,又说道:“南北朝的甄鸾在《数术记遗》一书中就写过:“九宫者,二四为肩,六八为足,左三右七,戴九履一,五居中央。”
杨辉默念一遍,发现他说的正与上午他和孩童摆的数字一样,便问道:“你可知道这个九宫图是如何造出来的?”
教书先生也不知出处。杨辉回到家中,反复琢磨,一有空闲就在桌上摆弄着这些数字,终于发现一条规律。
他把这条规律总结成四句话:九子斜排,上下对易,左右相更,四维挺出”。就是说:一开始将九个数字从大到小斜排三行,然后将9和1对换,左边7和右边3对换,最后将位于四角的4、2、6、8分别向外移动,排成纵横三行,就构成了九宫图。
杨辉将前人著作和民间有关这类问题加以整理,总称为纵横图,写进数学著作《续古摘奇算法》。
下面我们演示一下:(九子斜排)(上下对易,左右相更)(四维挺出)
按照类似的规律,杨辉又得到了“花16图”,就是从1到16的数字排列在四行四列的方格中,使每一横行、纵行、斜行四数之和均为34。读者诸君,不妨一试。
后来,杨辉又将散见于前人著作和流传于民间的有关这类问题加以整理,得到了“五五图”、“六六图”、“衍数图”、“易数图”、“九九图”、“百子图”等许多类似的图。
杨辉把这些图总称为纵横图,并于1275年写进自己的数学著作《续古摘奇算法》一书中,并流传后世。
纵横图,也叫幻方,它要求把从1到n2个连续的自然数安置在n2个格子 理。
但长期以来,人们习惯于把它当作纯粹的数学游戏,没有给予应有重视。随着近代组合数学的发展,纵横图显示了越来越强大的生命力,在图论、组合分析、对策论、计算机科学等领域中,找到了用武之地。