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@ -24,16 +24,17 @@ |
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### 合法布局举例: |
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### 合法布局举例: |
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<img src="/images/legal_1+2.png" alt="legal_1+2" style="zoom: 40%;" /> |
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![legal_1+2](./docs/images/legal_1+2.png) |
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<img src="/images/legal_3+4.png" alt="legal_3+4" style="zoom: 40%;" /> |
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![legal_3+4](./docs/images/legal_3+4.png) |
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### 非法布局举例: |
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### 非法布局举例: |
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<img src="/images/illegal_1+2.png" alt="illegal_1+2" style="zoom: 40%;" /> |
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![illegal_1+2](./docs/images/illegal_1+2.png) |
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![illegal_3+4](./docs/images/illegal_3+4.png) |
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<img src="/images/illegal_3+4.png" alt="illegal_3+4" style="zoom: 40%;" /> |
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**错误原因:** |
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**错误原因:** |
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@ -47,13 +48,13 @@ |
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## 布局间的关系 |
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## 棋子移动 |
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+ 移动原则:棋子只能平行移动,不能进行旋转; |
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+ 移动原则:棋子只能平行移动,不能进行旋转,移动后棋子间不可重叠; |
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+ **一步**:某一棋子做任意次移动的过程(或结果); |
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+ **一步**:某一棋子做任意次移动的过程; |
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+ **子布局**:某一布局通过一步移动可以得到的布局称为子布局; |
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+ **子布局**:某一布局通过一步移动得到的布局称为子布局; |
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+ **相邻布局**:两布局互为对方子布局时,两者为相邻布局; |
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+ **相邻布局**:两布局互为对方子布局时,两者为相邻布局; |
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@ -61,11 +62,37 @@ |
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### 步的举例 |
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### 步的举例 |
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<img src="/images/step_exp_1.png" alt="step_exp_1" style="zoom: 40%;" /> |
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<img src="/images/step_exp_2.png" alt="step_exp_2" style="zoom:40%;" /> |
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![step_eg_1.png](./docs/images/step_eg_1.png) |
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![step_eg_2.png](./docs/images/step_eg_2.png) |
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![step_eg_3.png](./docs/images/step_eg_3.png) |
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## 群 |
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定义:群是有限个不同布局的集合,该集合中全部布局都可以由其中任一布局经过有限次移动得到; |
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性质1:群中任意一个布局无论如何移动,其结果仍在该群内; |
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性质2:只需群中任意一个布局,即可复原出群中的所有元素; |
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性质3:群是封闭的,群中所有元素无序且互异,同时构成一个关系网; |
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统计:29334498种布局可拆分出25422个群,其中元素数量存在两极分化现象; |
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[群的数量统计](./group_num.md) |
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<img src="/images/step_exp_3.png" alt="step_exp_3" style="zoom:40%;" /> |
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### 群的种子 |
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定义:群中任意一个布局称为该群的种子; |
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由上文性质2可知,群中任一布局进过多次移动可复原出整个群,故描述一个群仅需其中一个布局,常取其中编码最小的布局进行记录; |
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[25422个群的种子](./res/seed.zip) |
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@ -120,69 +147,107 @@ |
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(注意不存在 *jiang_num-bing_num-style_num = 7-0-0* ,即七竖将的情况) |
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(注意不存在 *jiang_num-bing_num-style_num = 7-0-0* ,即七竖将的情况) |
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### 群 |
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### 按群继续分类 |
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定义:群是有限个不同布局的集合,该集合中全部布局都可以由其中任一布局经过有限次移动得到; |
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对于一个特定的 *jiang_num-bing_num-style_num* 分组,可拆分出n个群;将分出的群按元素数量从大到小排列,若存在元素数量相同的群,则取其中的最小元素排序;对这些群进行编号得0 ~ (n - 1) 共n个群,编号记为group_num; |
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性质1:任意一个布局无论如何移动,其结果仍在该群内; |
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因而对于某一群,存在一个唯一编号 *jiang_num-bing_num-style_num-group_num* ;由于群中的元素个数是确定的,将其中的元素按编码从小到大排列,其中的元素可得唯一编号group_index; |
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性质2:只需群中任意一个布局,即可复原出群中的所有元素; |
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所以,对于任意布局,可得唯一编号 *jiang_num-bing_num-style_num-group_num-group_index*; |
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性质3:群是封闭的,群中所有元素无序且互异,同时构成一个关系网; |
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[群包含的元素数量统计](./group_size.md) |
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统计:29334498种布局可拆分出25422个群,其中元素数量存在两极分化现象;一般情况下,布局的空格增加,其所在群的数量会急剧上升; |
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[群的数量统计](./group_num.md) |
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## 基本参数定义 |
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### 按群继续分类 |
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**最少步数**:布局A和布局B处于同一个群,从布局A移动到B所需最少的步数,该数值存在且是确定的; |
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对于一个特定的 *jiang_num-bing_num-style_num* 分组,可拆分出n个群;将分出的群按元素数量从大到小排列,若存在元素数量相同的群,则取其中的最小元素排序;对这些群进行编号得0 ~ (n - 1) 共n个群,编号记为group_num; |
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|
性质1:布局A到B的最少步数与布局B到A的最少步数必定相同; |
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因而对于某一群,存在一个唯一编号 *jiang_num-bing_num-style_num-group_num* ;由于群中的元素个数是确定的,将其中的元素按编码从小到大排列,其中的元素可得唯一编号group_index; |
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|
性质2:若两布局不在同一个群中,则最少步数不存在; |
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|
所以,对于任意布局,可得唯一编号 *jiang_num-bing_num-style_num-group_num-group_index*; |
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[群包含的元素数量统计](./group_size.md) |
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**最短路径**:从布局A到布局B,所有满足最少步数的路径; |
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性质:最短路径在大多数情况下不止一条,且它们之间会相互交错,一般绘制多点层级路线图进行研究; |
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## 层级关系 |
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**最远步数**:布局A到它所在群中任一布局均存在一最少步数n,其中最大的n称为`最远步数`; |
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### 基本定义 |
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性质:标准华容道中不存在最远布局退化的情况,即最远步数至小为1; |
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**最少步数**:当布局A和布局B处于同一个群时,从布局A移动到B所需最少的步数,该数值存在且是确定的; |
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性质:布局A到B的最少步数与布局B到A的最少步数必定相同; |
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**最远布局**:布局A到布局B的最少步数为`最远步数`时,称布局B为布局A的`最远布局`; |
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**最短路径**:从布局A到布局B,所有满足最少步数的路径(最少路径可能不止一条); |
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性质:最远布局必然存在,且大多数情况下不止一个; |
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**最远步数**:布局A到它所在群中任一布局均存在一最少步数,其中最大的最少步数称为最远步数; |
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**最远布局**:布局A到布局B的最少步数为最远步数时,称布局B为布局A的最远布局(一般情况下不止一个); |
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> 下称满足2 x 2方块在棋盘的最下方中间的布局拥有特征S(即2 x 2块所在位置编号为13,亦或编码以D开头); |
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(标准华容道中不存在最远布局退化的情况,即最远步数至少为1) |
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**布局无解**:布局A所在群中不存在满足`特征S`的布局; |
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**最少步解**:布局A所在群中存在一布局S,满足2 x 2方块在棋盘的最下方中间(即2 x 2块所在位置编号为13,亦或编码以D开头),记A到S的最少步数为n,此时不存在其他任何满足以上条件的S‘使得最少步数小于n,则称S为布局A的最少步解,n为最少步解的步数(亦简称为最少步); |
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**解**:布局A所在的群中存在布局T满足`特征S`,且布局A到T的任何最短路径上不存在满足`特征S`的节点,则称布局T为A的一个解; |
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**解**:布局A所在群中存在一布局S满足2 x 2方块在棋盘的最下方中间,且有A到S的任意最短路径中均不存在符合2 x 2方块在棋盘的最下方中间的布局,此时称S为布局A的解; |
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**最少步解的步数**:若布局存在解,布局A到解的最少步数为n,其中最小的n称为`最少步解的步数`; |
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性质:布局的解可能是空集;最少步解属于解的子集(特定条件下两者可以相同); |
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**最少步解**:布局A的所有解中满足步数为`最少步解的步数`的布局,称为`最少步解`; |
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性质1:布局的解可能是空集; |
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性质2:最少步解属于解的子集,满足`(最少步解的个数) ≤ (解的个数)`; |
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### 层模型 |
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表述:存在一起始布局A,从它开始衍生出有限个布局,每个布局抽象为一个节点,同时称A为根节点;由于任一由A衍生出布局到根节点存在一个确定的最少步数,将其称之为到根节点的距离;将所有距离相同的布局称为一个层,层内元素无序且互异,根节点所在层称为第0层,之后依次排列可得有限个层; |
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记排列的最后一层为第n层,则共有n + 1个层(包括第0层); |
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## 层级关系 |
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### 层模型 |
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表述:存在一起始布局A,从它开始衍生出有限个布局,每个布局抽象为一个节点,同时称A为根节点;由于任一由A衍生出布局到根节点存在一个确定的最少步数,将其称之为到根节点的距离;将所有距离相同的布局称为一个层,层内元素无序且互异,根节点所在层称为第0层,之后依次排列可得有限个层;记排列的最后一层为第n层,则共有n + 1个层(包括第0层); |
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性质1:所有层中的元素集合即为根节点所在的群; |
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性质1:所有层中的元素集合即为根节点所在的群; |
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性质2:某一节点所在层数为其到根节点的最少步数; |
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性质2:第a层节点的子布局必定在第a - 1层,第a层或第a + 1层,其中a满足`1 ≤ a ≤ (n - 1)`;第0层的子布局必定在第1层;第n层的子布局必定在第n - 1层或第n层; |
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**层间联系**:若第a + 1层中存在第a层的子布局,则将两者链接起来,其中a满足`0 ≤ a ≤ (n - 1)`; |
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**向后传播**:在第a层存在一节点K,在第a + 1层取得其子布局K'(0个及以上),再将每个K'在第a + 2层取得K''(0个及以上),以此类推得到分层的有限个布局,这个过程称为`向后传播`; |
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**向前查找**:在第a层存在一节点J,在第a - 1层取得其子布局J'(1个及以上),再将每个J'在第a - 2层取得J''(1个及以上),以此类推直到第0层的根节点,查找的数据即为节点J到根节点的全部最短路径合集,这个过程称为`向前查找`; |
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性质3:若最后一层为第n层,则最远步数为n,且第n层的所有元素均为最远布局; |
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### 各参数在层模型中的体现 |
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**最少步数**:某一节点所在层数为其到根节点的最少步数; |
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**最短路径**:对某一节点做`向前查找`,即可得到最短路径的合集; |
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**最远步数**:若共有n + 1层,则最远步数为n; |
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**最远布局**:最后一层的全部节点均为最远布局; |
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> 下方特征S的定义与上文一致,且下列讨论均为根节点有解的情况 |
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**最少步解的步数**:第一次出现满足特征S的节点所在层数; |
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**最少步解**:在层数为`最少步解的步数`的层中,全部满足特征S的节点; |
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**解** |
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定义1:对满足特征S的节点`向前查找`,若得到的结果不存在任何满足特征S的节点,则该节点称为根节点的`解`; |
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定义2:对全部`最少步解`进行`向后传播`,将得到的结果进行标记;再向后逐层查找,若有满足特征S且未被标记的节点记为`解`,并进行`向后传播`,以此类推直到最后一层;整个过程得到的`解`与`最少步解`的集合称为根节点的`解`; |
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### 网模型 |
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### 网模型 |
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未完待续... |
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表述:网模型针对一个群,群中每一个布局称为节点,将每个节点与其子布局节点连接起来,整个群即可连成一个网状模型; |
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性质1:可在网模型中抽象出层模型及其层间连接; |
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性质2:层模型的节点等同于网模型,但节点间的连接是网模型的一个子集; |
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应用:选定网模型中的一个节点,可据此直接构建出该节点对应得层模型; |
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