魔方陣のためのストラチェイ法

魔方陣のストラチェイ法は、偶数次の4 k + 2 の単数形の魔方陣を生成するアルゴリズムです。ストラチェイ法で構築された 6 の位数の魔方陣の例:

例
35	1	6	26	19	24
3	32	7	21	23	25
31	9	2	22	27	20
8	28	33	17	10	15
30	5	34	12	14	16
4	36	29	13	18	11

ストラチーのn = 4 k + 2の順序の単独偶数魔方陣の構築法。

1.グリッドをn ² / 4個のセルを持つ4つの区画に分割し、十字形に名前を付けます。

あ	C
D	B

2.シャム法(ドラルーベール法)を使用して、サブスクエアA、B、C、Dにある奇数次 2 k + 1 の個々の魔方陣を完成させます。最初にサブスクエアAを 1 からn ² /4までの数字で埋め、次にサブスクエアBをn ² /4 + 1 から 2 n ² /4 までの数字で埋め、次にサブスクエアCを 2 n ² /4 + 1 から 3 n ² /4 までの数字で埋め、最後にサブスクエアDを 3 n ² /4 + 1 からn ²までの数字で埋めます。実行例として、10×10 の魔方陣を考えます。ここでは、正方形を 4 つの四半期に分割しています。四半期Aには 1 から 25 までの数字の魔方陣、B には26 から 50 までの数字の魔方陣、C には51 から 75 までの数字の魔方陣、D には76 から 100 までの数字の魔方陣が含まれます。

17	24	1	8	15	67	74	51	58	65
23	5	7	14	16	73	55	57	64	66
4	6	13	20	22	54	56	63	70	72
10	12	19	21	3	60	62	69	71	53
11	18	25	2	9	61	68	75	52	59
92	99	76	83	90	42	49	26	33	40
98	80	82	89	91	48	30	32	39	41
79	81	88	95	97	29	31	38	45	47
85	87	94	96	78	35	37	44	46	28
86	93	100	77	84	36	43	50	27	34

3.サブ正方形Aの左端のk列をサブ正方形Dの対応する列と交換します。

92	99	1	8	15	67	74	51	58	65
98	80	7	14	16	73	55	57	64	66
79	81	13	20	22	54	56	63	70	72
85	87	19	21	3	60	62	69	71	53
86	93	25	2	9	61	68	75	52	59
17	24	76	83	90	42	49	26	33	40
23	5	82	89	91	48	30	32	39	41
4	6	88	95	97	29	31	38	45	47
10	12	94	96	78	35	37	44	46	28
11	18	100	77	84	36	43	50	27	34

4.サブ正方形Cの右端のk - 1列をサブ正方形Bの対応する列と交換します。

92	99	1	8	15	67	74	51	58	40
98	80	7	14	16	73	55	57	64	41
79	81	13	20	22	54	56	63	70	47
85	87	19	21	3	60	62	69	71	28
86	93	25	2	9	61	68	75	52	34
17	24	76	83	90	42	49	26	33	65
23	5	82	89	91	48	30	32	39	66
4	6	88	95	97	29	31	38	45	72
10	12	94	96	78	35	37	44	46	53
11	18	100	77	84	36	43	50	27	59

5.サブ正方形Aの左端の列の中央のセルを、サブ正方形Dの対応するセルと交換します。サブ正方形Aの中央のセルを、サブ正方形Dの対応するセルと交換します。

92	99	1	8	15	67	74	51	58	40
98	80	7	14	16	73	55	57	64	41
4	81	88	20	22	54	56	63	70	47
85	87	19	21	3	60	62	69	71	28
86	93	25	2	9	61	68	75	52	34
17	24	76	83	90	42	49	26	33	65
23	5	82	89	91	48	30	32	39	66
79	6	13	95	97	29	31	38	45	72
10	12	94	96	78	35	37	44	46	53
11	18	100	77	84	36	43	50	27	59

結果はn = 4 k + 2の位数の魔方陣となる^。[1]

参考文献

^ WW Rouse Ball 数学レクリエーションとエッセイ (1911)

参照

[1] WW Rouse Ball 数学レクリエーションとエッセイ (1911)

例
35	1	6	26	19	24
3	32	7	21	23	25
31	9	2	22	27	20
8	28	33	17	10	15
30	5	34	12	14	16
4	36	29	13	18	11

17	24	1	8	15	67	74	51	58	65
23	5	7	14	16	73	55	57	64	66
4	6	13	20	22	54	56	63	70	72
10	12	19	21	3	60	62	69	71	53
11	18	25	2	9	61	68	75	52	59
92	99	76	83	90	42	49	26	33	40
98	80	82	89	91	48	30	32	39	41
79	81	88	95	97	29	31	38	45	47
85	87	94	96	78	35	37	44	46	28
86	93	100	77	84	36	43	50	27	34

92	99	1	8	15	67	74	51	58	65
98	80	7	14	16	73	55	57	64	66
79	81	13	20	22	54	56	63	70	72
85	87	19	21	3	60	62	69	71	53
86	93	25	2	9	61	68	75	52	59
17	24	76	83	90	42	49	26	33	40
23	5	82	89	91	48	30	32	39	41
4	6	88	95	97	29	31	38	45	47
10	12	94	96	78	35	37	44	46	28
11	18	100	77	84	36	43	50	27	34

92	99	1	8	15	67	74	51	58	40
98	80	7	14	16	73	55	57	64	41
79	81	13	20	22	54	56	63	70	47
85	87	19	21	3	60	62	69	71	28
86	93	25	2	9	61	68	75	52	34
17	24	76	83	90	42	49	26	33	65
23	5	82	89	91	48	30	32	39	66
4	6	88	95	97	29	31	38	45	72
10	12	94	96	78	35	37	44	46	53
11	18	100	77	84	36	43	50	27	59

92	99	1	8	15	67	74	51	58	40
98	80	7	14	16	73	55	57	64	41
4	81	88	20	22	54	56	63	70	47
85	87	19	21	3	60	62	69	71	28
86	93	25	2	9	61	68	75	52	34
17	24	76	83	90	42	49	26	33	65
23	5	82	89	91	48	30	32	39	66
79	6	13	95	97	29	31	38	45	72
10	12	94	96	78	35	37	44	46	53
11	18	100	77	84	36	43	50	27	59

例
35	1	6	26	19	24
3	32	7	21	23	25
31	9	2	22	27	20
8	28	33	17	10	15
30	5	34	12	14	16
4	36	29	13	18	11

17	24	1	8	15	67	74	51	58	65
23	5	7	14	16	73	55	57	64	66
4	6	13	20	22	54	56	63	70	72
10	12	19	21	3	60	62	69	71	53
11	18	25	2	9	61	68	75	52	59
92	99	76	83	90	42	49	26	33	40
98	80	82	89	91	48	30	32	39	41
79	81	88	95	97	29	31	38	45	47
85	87	94	96	78	35	37	44	46	28
86	93	100	77	84	36	43	50	27	34

92	99	1	8	15	67	74	51	58	65
98	80	7	14	16	73	55	57	64	66
79	81	13	20	22	54	56	63	70	72
85	87	19	21	3	60	62	69	71	53
86	93	25	2	9	61	68	75	52	59
17	24	76	83	90	42	49	26	33	40
23	5	82	89	91	48	30	32	39	41
4	6	88	95	97	29	31	38	45	47
10	12	94	96	78	35	37	44	46	28
11	18	100	77	84	36	43	50	27	34

92	99	1	8	15	67	74	51	58	40
98	80	7	14	16	73	55	57	64	41
79	81	13	20	22	54	56	63	70	47
85	87	19	21	3	60	62	69	71	28
86	93	25	2	9	61	68	75	52	34
17	24	76	83	90	42	49	26	33	65
23	5	82	89	91	48	30	32	39	66
4	6	88	95	97	29	31	38	45	72
10	12	94	96	78	35	37	44	46	53
11	18	100	77	84	36	43	50	27	59

92	99	1	8	15	67	74	51	58	40
98	80	7	14	16	73	55	57	64	41
4	81	88	20	22	54	56	63	70	47
85	87	19	21	3	60	62	69	71	28
86	93	25	2	9	61	68	75	52	34
17	24	76	83	90	42	49	26	33	65
23	5	82	89	91	48	30	32	39	66
79	6	13	95	97	29	31	38	45	72
10	12	94	96	78	35	37	44	46	53
11	18	100	77	84	36	43	50	27	59

例
35	1	6	26	19	24
3	32	7	21	23	25
31	9	2	22	27	20
8	28	33	17	10	15
30	5	34	12	14	16
4	36	29	13	18	11

17	24	1	8	15	67	74	51	58	65
23	5	7	14	16	73	55	57	64	66
4	6	13	20	22	54	56	63	70	72
10	12	19	21	3	60	62	69	71	53
11	18	25	2	9	61	68	75	52	59
92	99	76	83	90	42	49	26	33	40
98	80	82	89	91	48	30	32	39	41
79	81	88	95	97	29	31	38	45	47
85	87	94	96	78	35	37	44	46	28
86	93	100	77	84	36	43	50	27	34

92	99	1	8	15	67	74	51	58	65
98	80	7	14	16	73	55	57	64	66
79	81	13	20	22	54	56	63	70	72
85	87	19	21	3	60	62	69	71	53
86	93	25	2	9	61	68	75	52	59
17	24	76	83	90	42	49	26	33	40
23	5	82	89	91	48	30	32	39	41
4	6	88	95	97	29	31	38	45	47
10	12	94	96	78	35	37	44	46	28
11	18	100	77	84	36	43	50	27	34

92	99	1	8	15	67	74	51	58	40
98	80	7	14	16	73	55	57	64	41
79	81	13	20	22	54	56	63	70	47
85	87	19	21	3	60	62	69	71	28
86	93	25	2	9	61	68	75	52	34
17	24	76	83	90	42	49	26	33	65
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10	12	94	96	78	35	37	44	46	53
11	18	100	77	84	36	43	50	27	59

92	99	1	8	15	67	74	51	58	40
98	80	7	14	16	73	55	57	64	41
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17	24	76	83	90	42	49	26	33	65
23	5	82	89	91	48	30	32	39	66
79	6	13	95	97	29	31	38	45	72
10	12	94	96	78	35	37	44	46	53
11	18	100	77	84	36	43	50	27	59