本文有误!请另见即将贴出的《魔方态关系网(3)》
魔方态关系网(续)
对于上述虚拟魔方的两点一线网、三角形网、正方形网、四面体网,分别轮流提溜一个态点时,下面悬挂的网的形状分别一样,不同的只是各态点的布局每次更新。如果不要看这种“互联网”,改看论资排辈式的树形网,则各点可轮流做老祖宗,分别都得到一母一子树,一母二子树,一母三子树。在树形网中,子-子之间无连线,它们的联系要“绕道”前辈。看来,某种意义上是网随人意,结构并非固定不可变。各态点之间的关系是客观存在,表现形式则还要受人的影响。
真实魔方的N个态点应同样如此。除了上篇我说不清楚什么样子的网(暂名为放射花网?)之外,我想改看它们的树形结构应不难。每点都可当老祖宗,又可当任一代子孙,真正的大同世界。一旦改朝换代,其余N-1个点自动论资排辈、对号入座。此外,把上述m个“直接邻居”改称为m个子女,把它们从放射花式布局改为排排坐方式,m个子女排名不分先后。在树网中随便找两个态点,它们的关系往往要经由前辈来沟通。或者令其中一个当新的祖宗,重组河山,“提溜”出新的树,另一个必改为某一代子孙之一,可很快回到新祖宗怀抱。除老祖宗和末代外,每个态点只与其一个上代、m个下代连线。基本网策是严格的计划生育:一人必须生也只能生m个子女(无性繁殖;我少年时看过的科幻故事中某外星人世界都是无性人)。一代一代繁衍下去,到h世时全部N个点各就各位,h世同堂。
N、m、树的高度(h-1)的关系为:
N=1+ m + m 2+ m 3+……+ m(h-1) ,
N=( m h -1)/(m-1) ,
m h=(m-1)N +1( = P ) ,
h=lg P / lg m,
以3阶魔方来说,(N值据李世春《魔方的科学和计算机表现》p.14)
P=(12-1)×4.3×1019 + 1=4.73×1020,
h=(lg4.73+20)/lg 12
=(0.675+20)/1.079
=19.2
从老祖宗(1世)到末代(h世或第h代)的任一个子孙,其间走的步数应为h-1,3阶时为18.2。这就是态态之间最远步数!如果N取别的值,则h-1就为别的值。有的说 h-1=22-23,则N应是23-24次方的数。问题在于N究竟为多少?
面对多种N值,我后来意识到:这里是送子观音的(h-1)供应处,不必问N谁对谁错,什么N值来都可抱回一个它自己的(h-1)胖娃娃,但孩子的标牌上必须注明是谁的孩子,是什么样的N,其定义如何,以免错换!上述虚拟魔方仅几个态点的系统来,照样可求得相应的最远步数。再比如,谢晋招来N名群众演员,拍《h世同堂》电影,角色分配定当,在上述“一母m子”的家谱树中各就各位。瞧这一家子,人各一面,秩序井然,齐声合唱“Nmh歌”。最奇妙的是,任一人走任一个亲戚的话,最多走过(h-1)个“宅院”。
任何N都只能有一个(h-1)!故“22-23步”说法是有问题的,不能徘徊于两个数之间!
各N谁对谁错是另外的问题,与(h-1)算法无关。
上面h为何非整数,是否与N值本身精度及计算误差有关?我看不是。造成h非整数会不会是由于这N个点的树形是“残缺”的?比如,开始所说的四点系统,如果既要一母二子,又要总数为4,该树只能让第3代夭折掉3个,留下的一个第3代不管是单传还是两房合一子,树都是残缺的,宁缺毋滥。但如上计算h值时就会出现非整数。换言之,若计入空缺位的态点(它们都是一套N之内已有态的重复态或称同态),则所得h必为整数。注,N数并不缺,是N树形缺!
树形缺了多少可计算:h若干次取整,倒算并选出一个大于且最接近N的N’。 N’是用同态点补缺后的态点总数。不能补过头,补到末代中出现N内点和N外点共处一代即可。所以N’要刚刚大于或等于N。(N’-N )即为所缺。如3阶魔方,h取不同整数时,算得 N’=12h / 11 分别为:(供不同的N值去对号入座)
h=18, N’=2.4×1018 ,
19, 2.9×1019 ,
20, 3.5×1020 ,
21, 4.2×1021 ,
22, 5.0×1022,
23, 6.0×1023,
所以,手捧N=4.3×1019的ersonName w:st="on" ProductID="李">李ersonName>教授只能选h=20, h-1=19步!比上面算出的18.2合理地补了0.8步!
还是ersonName w:st="on" ProductID="李">李ersonName>教授的吆喝声令人听得懂,以下就买下他的N数,(管它假货真货,用于做广告无所谓。)来算算N树形的残缺情况等。
N’-N=3.5×1020-4.3×1019 =(35-4.3)×1019=3.07×1020。哇!缺得多得去得去得去啦!20世纪大大大屠杀呀!还都是娃娃娃呀!别大惊小怪!它们都好好的,只不过不可计入N而已!那谢晋的《h世同堂》故事中许多房间空关着,原因是这家子有也只有N个成员。若要住满空关房,办法只有克隆一批人去填补树形,但讲好家谱中无他们的位置,宁缺毋滥。谢导将拍他们后来分家的故事。
树的树冠(第h代子孙总数,包括N之外的补缺的态点) Q= m(h-1) 。对3阶来说,Q=1219=3.2×1020,Q是N=4.3×1019的7.4倍;Q占N’=3.5×1020 的91% 。要是不割去96% (即3.07/3.2)的Q,让 N’这一大帮子上场的话,那可真是尾大不掉呀。
若继续繁殖下去,到某一代总能出来个老祖宗的转世灵童吧?这现象也是一种 “ 循 环 变 换 ” 吗?
突然想到,每一代同辈之中以及它们与所有前辈之中有没有同态?若有,如何消?(不消的话,以上叙述和计算就不对了!)若无,也要论证为何同态不会提前出现。换言之,上面初步发现的、树上可以有多达(N’-N)这么一大大大群重复又重复的果子,不一定集中于末代呀,不会分布于多个代中吗?哎呀!我本末倒置了?好像应该先解决最后所想到的问题,视情况如何,再确定如何做类似上面的讨论和计算的。可是,我,我……
我招来了大头鬼啦!让钟馗来吧,我还是走为上,走为上......
M.Yu 2005.5.24.
冬兄教诲我们说要对自己的理论有自信心。我在这皮毛理论的续篇中,开始还努力自信;可最后那大头鬼一来,我的自信心玩完了。留下一点不死心,还要惶惶然发帖如上。预ersonName w:st="on" ProductID="谢李">谢李ersonName>教授不计较我文中对他的不严肃。感谢我弟Z.Yu拨冗对全文提了意见。
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