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番外 · 题谱 · 1914 · P1

传奇 unit · 14-15 拼图

机械谜题 / 谜题 · P1/P4 · 起手题

题型取自 Sam Loyd 的公版 Cyclopedia 传统;本站题面为中英双语改写,提示、解答骨架和闲谈为原创。来源:https://archive.org/details/samloydscyclopaed00loyd。本题为站内传奇 unit。

1 15 14 空格
fig-15-puzzle

14-15 拼图的 4x4 滑块棋盘。最后只交换 14 和 15,看似只差一步,实际被置换奇偶性挡住。

mechanical-puzzles 1914 P1 mechanical-puzzlepuzzle

Arrange the numbered sliding blocks so that 14 and 15 exchange places while all other blocks remain in order.

移动十五格拼图,使 14 与 15 互换位置,而其他数字保持顺序。

提示 1

先把故事词删掉,只保留对象、允许动作和目标状态。

提示 2

找一个不会随合法动作随便改变的量:奇偶性、面积、连接关系、总数或相对次序。

提示 3

如果题目要求构造,先试小规模;如果题目要求不可能,直接盯住不变量。

完整解答

关键是不变量:在标准 4x4 棋盘上,每次合法移动都会同时改变空格行位置和排列逆序数的奇偶配合。只交换 14 与 15 会改变数字排列奇偶,却没有给空格位置相应补偿,所以目标状态不可达。

Loyd 的厉害之处,是让题面看起来像一张广告小卡片,实际把限制藏得很紧。解这类题,先别被故事牵着走,抓住允许动作才是入口。