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华容道游戏的历史  

2009-02-21 12:01:24|  分类: 滑块游戏 |  标签: |举报 |字号 订阅

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华容道经典布局——横刀立马81步解法示意图

华容道游戏的历史 - 2666666 - 2666666

游戏华容道的故事来源是三国演义中关云长义释曹操。但是这个游戏的起源,却不是一般人认为的是“中国最古老的游戏之一”。实际上它的历史可能很短。

姜长英在他所著《科学思维锻炼与消遣》中说,“估计它的历史只不过有几十年。从前人的笔记中没有发现有玩具华容道的记载。”姜先生自己是在1943年夏第一次看到这个玩具。目前所见到关于华容道最早的文字记载就是姜先生1949年出版的《科学消遣》。

据西北工业大学林德宽教授说,他在1938年在陕西省城固县的乡下见过小孩玩用纸片做的华容道。

20世纪50年代,苏州师大的许莼舫先生的《趣味数学》详细分析了华容道游戏,给出了100步的解法。

文革期间,华容道游戏已经相当流行。

2002年崔乐泉所著《忘忧清乐——古代游艺文化》中对中国古代种种游戏玩具作了介绍,其中有七巧板可九连环,却没有华容道。

由此可见,在没有新的历史资料发现之前,华容道的历史不超过几十年的说法是可信的。

华容道游戏属于滑块类游戏,就是在一定范围内,按照一定条件移动一些称作“块”的东西,最后满足一定的要求。滑块类游戏究其起源,最早的可以说是中国古代的“重排九宫”。那应该是产生于出现河图洛书的时代,有数千年历史。1865年,西方出现“重排十五”游戏,特别是萨姆.洛伊德在1878年推出“14-15”游戏,风行一时。此后,各种各样的滑块类游戏不断涌现。哈代(L.W.Hardy)发明三角旗游戏并在1909年取得专利。再往后,法国出现红鬃烈马游戏。可以设想,这个游戏传到中国,本土化成为华容道游戏。

最早系统研究游戏华容道的是苏州大学数学教授许莼舫先生。1952年,他在《数学漫谈》中对这个游戏作了详细的分析,总结出8条规则。这8条可以归纳为以下4点:

  1,四个小兵必须两两在一起,不要分开;

  2,曹操,关羽,大将移动时前面应有两个小兵开路;

  3,曹操移动时后面还应有两个小兵追赶;

  4,以下三种状况,其中各块都可局部(不妨碍其他地方)任意移动。

在此基础上,许莼舫提出了100步解法。下就是许先生的解法,可能由于初始状况的不同,这里只需要98步。

后来,美国一个律师托马斯.莱曼(Thomas B.Lenann)发现一个新的解法,由加德纳公布在1964年3月《科学美国人》上,有81步,称加德纳解法。

游戏华容道有不同的开局,根据5个矩形块的放法分类,除了5个都竖放是不可能的以外,有一横式,二横式,三横式,四横式,五横式。下面举几个例子。

  研究华容道游戏,除了其历史外,至少有以下几个问题:

  1,有多少种开局;

  2,判断有解;

  3,给出最优解;

  4,计算机求解。

因此,华容道是个数学游戏,可以锻炼人的思维,让人的思维更活跃。

国内国外都有一些华容道的爱好者研究者。姜长英先生1985年发起组织“华容道研究会”,他们有了不少结果。特别是原北京工业学院副院长齐尧的网络研究,可以说完全解决了华容道游戏方法。他研究了一横式华容道的各种关键状态共54图,找出其间关系,画出关系图。于是任何一横式华容道都可以经少数几步到达某一个关键状态,其解法也就给出了。对二横式,三横式,四横式,他也都画出了关系图。

用计算机解决华容道游戏,http://www.math.sdu.edu.cn/html/sxjm/examples/ex5.htm 上有这样的说法:“笔者编制的软件HRDE的贡献是成功地实现了一种系统搜索(Systematic searching)算法,它能在较短时间内,对用户摆放的任何一种布局判断是否有解。如果有解,则解出它的最少步法。然后,它会在屏幕上用动画方式移动棋子以显示它的运算方法。也可以用一连串的图形来静止地显示每一步的走法,便于用户仔细地观察研究。一般情况下,在已经很普及的IBM486计算机上解一道题仅需要一两分钟,在较慢的286计算机上则大约需要十几分钟。根据它的算法的原理可以肯定,它推导出的结果是绝对可信的。也就是说,它所解出的走法一定是该布局的最少步法。 ”

华容道游戏又有很多发展,在国内外产生了很多类似的游戏。如推箱子游戏。

推箱子游戏出现在计算机中最早起源于1994年台湾省李果兆开发的仓库世家,又名仓库番,箱子只可以推, 不可以拉, 而且一次只能推动一个, 胜利条件就是把所有的箱子都推到目的地 。现在网上有很多种推箱子游戏。

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