迷宮游戲
來源:本站原創(chuàng) 2008-05-07 18:12:46

早在古希臘神話中,就有迷宮的傳說。迷宮這個詞,就是從希臘文演變過來的。傳說古埃及金字塔藏有珍寶,為了防盜,里面就建成迷宮的結(jié)構(gòu)。16世紀時,歐洲曾興起一股建迷宮的熱潮。后來世界許多地方也都建起了迷宮。
迷宮開始為了藏寶,后來逐漸變成娛樂性建筑?茖W家把它移植到紙上,成為一種紙上游戲。從這種游戲中,又總結(jié)出一門數(shù)學――圖論。
我們這里選擇一些有代表性的迷宮,相信大家會有興趣地動手來“走”,動腦來想。
智斬牛首人身怪
這是一個古老的走迷宮的游戲。傳說在4千年前,地中海中有一個克里特王國。國王米諾斯有一個牛首人身的怪兒子。國王為了遮羞,請工匠造了一個迷宮,將兒子藏在宮中。這個怪物在宮中吃童男童女,給人們帶來災害。青年英雄提修斯,決心到迷宮去殺死怪物。在善良公主的幫助下,他終于到達迷宮中心,用魔劍殺死了牛首人身怪。這個迷宮就是傳說中的克里特迷宮。
玩法:圖一是克里特迷宮的立體圖,要求從入口一直走到中心。圖二是走的路線。
神秘的教堂
西方有句諺語:法國人在教堂里造迷宮,而英國人把庭園建成迷宮。為什么要把教堂建成迷宮呢?據(jù)說是為了讓教徒知道,上天的路多么曲折。
這里我們介紹一個典型的教堂迷宮――法國沙特爾大教堂地板迷宮。
走法:這個迷宮呈圓形,只有一個入口,然后通過曲曲折折的路徑,才能到達中心。你來用筆“走一走”,會體會到路途中的艱辛。
迂回的庭園
英國人把庭園建成迷宮式,使散步的人能悠閑地打發(fā)時光,也增加了庭園的美感。至今,在英國倫敦還保留了一座1690年建的庭園迷宮――漢普頓庭園迷宮。這個迷宮是用灌木圍成的,是人們消閑的好去處。
走法:這個迷宮呈梯形,從開口處走進去,經(jīng)過曲折路徑,才可以到達中心。注意,在這個迷官中,有許多分叉點或者是死胡同,你走的時候要在這些地點多加注意。圖二是正確的路線。
黃花陣
在北京圓明圓里,曾經(jīng)有過一個迷宮――黃花陣。它建于200多年前,據(jù)說是仿法國凡爾賽迷宮建造的。它座北朝南,呈長方形。正中有一個圓頂涼亭。整個迷宮有東、西、南、北四個門,中間用1米高的矮墻隔成曲折回廊,形成迷宮通道。
這座迷宮原是供皇帝中秋賞月用的。宮女手執(zhí)黃綢扎成的宮燈,從四個門分四路走到中央,向皇帝賀節(jié)。由于路線曲折迷離,看上去像四條黃花組成的龍,所以這個迷宮叫黃花陣。這個黃花陣曾被英法聯(lián)軍和八國聯(lián)軍燒毀,現(xiàn)已在原址重建。
玩法:我們可以用筆代替宮女走路,畫出從四個門到達中心的路線。如果有機會去圓明圓,可以親自去走一走,親身體會走迷宮的樂趣。
視錯覺迷宮
這是一種現(xiàn)代派的迷宮,它是利用人的視錯覺制成的。它的線條經(jīng)過變形,很像一只鼓起的球?雌饋砹钊搜刍藖y,增加了走通的難度。
走法:它只有一個入口處,通過彎彎曲曲的孤線,幾經(jīng)周折,才能走到中心五星處。走這個迷宮,既費腦,又費眼,千萬別讓錯覺誤導你。
送信路線
走迷宮這種游戲,不僅具有高深的數(shù)學的理論,而且在實踐上有許多用途。此如郵遞員送信,就希望走一條既不重復、又方便短捷的路線。又如去公園參觀各景點,也最好有一條最節(jié)省時間的路線。山東師范大學管海谷教授就專門為郵遞員設(shè)計了一種最優(yōu)的投遞路線。
走法:圖一是某郵遞員的投遞區(qū)路線圖。圖上共有12個投遞點。由于信件快速程度不同,要求郵遞員按順序走遍所有投遞點,而且不走交叉和重復的路。你能為他設(shè)計這條路嗎?圖二我們給出了一個方案,你認為是不是最優(yōu)的呢?
立體迷宮
立體迷宮是平面迷宮的發(fā)展,它更復雜,也更有趣。因為它不只在平面上有分叉路線,而且在立體上有分叉路線。
走法:這里顯示的是一座古城的立體圖。圖中箭頭處是古城的入口。插旗子的城堡是某人的家。請你找到一條回家的路線。由于城堡中有許多死胡同,所以要費一番周折,才能達到目的。
含謎語的迷宮
這是人言設(shè)計的迷宮,它由20個六角形組成。每個六角形中有一個漢字。這20個漢字連成五句詩,竟是一個謎語。
要看出謎語的謎面,得從“長”字開始走迷宮。要求不重復地走過圖中所有的各個小六角形。你會走嗎?
原來走的路線是這樣的:“長著兩只角,身穿大皮襖,吃的綠草草,拉的黑棗棗!边@個謎的謎底自然是“羊”。
過橋難題
18世紀時,東普魯士哥尼斯堡(現(xiàn)為俄羅斯的加里寧格勒)有一條河流過市中心。河中心有一個孤島,河流過孤島后分成兩路。河上建有7座橋。有人想出這樣一個問題:能否走遍所有的橋,但每座橋只能走一次,不許重復?
許多人試著去走,但都未成功。后來數(shù)學家歐拉證明,上面的問題答案是否定的。后來有人把這類問題,叫“一筆畫”問題,這也是一種迷宮形式。下面介紹另一個問題,供大家游戲用。
玩法:據(jù)說前蘇聯(lián)列寧格勒(現(xiàn)圣彼得堡)也有一條帶許多支流的河,河中有許多島,島上回二有15座橋,F(xiàn)在叫你也來設(shè)計一條路線,走過所有的橋,但要求每座橋只走一次。可以用一筆畫的辦法來完成。首先要告訴你,這次答案是有的,圖三就是一個答案。
“三人合住院子”問題
這個問題也和走迷宮有關(guān),是美國智力游戲?qū)<伊_伊德提出來的。有一個四方形的小院,住了三戶人家,他們的位置如圖一所示。奇怪的是,他們的院門都正好對著自己的屋子。開始時,他們出入院子十分自由。后來一場爭吵,他們各自都要在院內(nèi)修了一條由屋子通向自己院門的路。問題是這3條路不能交叉。這就發(fā)生了困難。
制法:用一張紙,將圖一畫下來。你試著用筆在圖上畫線,來代替修路。
玩法:難題的焦點是3條圖一路不能相交叉。你就得想辦法繞道,也就是說不能修直路。你看,兩間平房后面還有空地,可以繞到屋后試試,圖二就是其中一個答案。
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