魔方陣の作成と判定
魔方陣とは、すべての行・列・対角線の和が同じになるように数を並べた正方形です。ここでは3×3から15×15までの魔方陣を作ったり、自分の並びを判定したりできます。
計算例:やりたいこと: 魔方陣を作る · 大きさ n 3 · 向き 1 · 最小の数 1 · 間隔 1 → 結果:3 × 3:魔法定数 15。出典:Wikipedia – Magisches Quadrat (magische Konstante, Siamesische Methode, Komplementmethode, Strachey-Methode)。更新日:
計算方法
1〜n²の数を使うn次の魔方陣の魔法定数は、n · (n² + 1) / 2です。3×3なら15、4×4なら34、5×5なら65です。
作り方
奇数次では、シャム法で中央の上に1を置き、右上に斜めに進みます。埋まっていれば1行下に進みます。4の倍数次では、数を行ごとに並べ、4×4ブロックの対角線上の数を補数n² + 1 − xに置き換えます。4k + 2次では、ストレイチー法で4つの小方陣を組み合わせ、決まった列を入れ替えます。
向きと自分の数
回転と反転で最大8通りの向きができます。3×3の魔方陣は、これらを除けば1通りだけです。開始数と間隔を指定すると、1、2、3…を10、12、14…に変えられ、魔法定数はn · a + d · n · (n² − 1) / 2に変わります。
- 4次の魔方陣は880通り、5次はすでに275,305,224通りあります(回転・反転を除く)。
- 判定:すべての行・列・対角線の和を表示し、半魔方陣も見分けます。
よくある質問
魔法定数はどう計算しますか?
n · (n² + 1) / 2です。3×3なら3 · 10 / 2 = 15、4×4なら4 · 17 / 2 = 34です。
3×3の魔方陣はどう作りますか?
中央に5、四隅に偶数、辺の中央に奇数を置きます。8 1 6 / 3 5 7 / 4 9 2です。ほかの解はこの回転か反転です。
半魔方陣とは何ですか?
すべての行と列の和が同じで、対角線の和だけが異なる正方形のことです。
出典・根拠
- Wikipedia – Magisches Quadrat (magische Konstante, Siamesische Methode, Komplementmethode, Strachey-Methode)
- Wikipedia – Magic square (construction methods, number of squares by order)
- Wolfram MathWorld – Magic Square
- OEIS A006052 – Number of magic squares of order n composed of the numbers from 1 to n^2, counted up to rotations and reflections
更新日: · 編集方針
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