НОВЫЕ АСПЕКТЫ МЕТОДА ЛАТИНСКИХ КВАДРАТОВ (часть V)
или
НОВЫЕ ГРУППЫ ПАР ОЛК
Данная страница является продолжением страницы
http://www.natalimak1.narod.ru/aspekty3.htm
Разработав в предыдущей части статьи схему составления пар ОЛК 10-го порядка, я увидела в этой схеме удивительную пару ОЛК 7-го порядка. Это такая пара ОЛК, из которой можно строить идеальные магические квадраты.
Воспроизведу указанную схему составления пар ОЛК 10-го порядка (рис. 1).
1 |
a1 |
a2 |
a3 |
2 |
4 |
6 |
3 |
5 |
7 |
|
1 |
7 |
6 |
5 |
a3 |
a2 |
a1 |
2 |
3 |
4 |
7 |
2 |
a1 |
a2 |
a3 |
3 |
5 |
4 |
6 |
1 |
a1 |
2 |
1 |
7 |
6 |
a3 |
a2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
1 |
3 |
a1 |
a2 |
a3 |
4 |
5 |
7 |
2 |
a2 |
a1 |
3 |
2 |
1 |
7 |
a3 |
4 |
5 |
6 |
|
5 |
7 |
2 |
4 |
a1 |
a2 |
a3 |
6 |
1 |
3 |
a3 |
a2 |
a1 |
4 |
3 |
2 |
1 |
5 |
6 |
7 |
|
a3 |
6 |
1 |
3 |
5 |
a1 |
a2 |
7 |
2 |
4 |
2 |
a3 |
a2 |
a1 |
5 |
4 |
3 |
6 |
7 |
1 |
|
a2 |
a3 |
7 |
2 |
4 |
6 |
a1 |
1 |
3 |
5 |
4 |
3 |
a3 |
a2 |
a1 |
6 |
5 |
7 |
1 |
2 |
|
a1 |
a2 |
a3 |
1 |
3 |
5 |
7 |
2 |
4 |
6 |
6 |
5 |
4 |
a3 |
a2 |
a1 |
7 |
1 |
2 |
3 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
a1 |
a2 |
a3 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
2 |
a1 |
a3 |
a2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
2 |
a3 |
a1 |
a2 |
5 |
6 |
7 |
1 |
2 |
3 |
4 |
a3 |
a2 |
a1 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
2 |
3 |
a2 |
a3 |
a1 |
|
7 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
a2 |
a1 |
a3 |
Рис. 1
Просто великолепная схема! Присмотревшись к ней внимательно, я увидела, что в верхнем правом квадрате 7х7 в этих латинских квадратах находятся ортогональные квадраты 7-го порядка. Ну, понятно, что в правом нижнем углу находятся ортогональные квадраты 3-го порядка, но они не столь интересны. А вот пара ОЛК 7-го порядка получается необыкновенная. Сначала показываю эту пару ОЛК в том виде, как я извлекла её из квадратов 10-го порядка с рис. 1. Смотрите на рис. 2.
1 |
3 |
5 |
7 |
2 |
4 |
6 |
|
1 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
7 |
2 |
4 |
6 |
1 |
3 |
5 |
3 |
2 |
1 |
7 |
6 |
5 |
4 |
|
6 |
1 |
3 |
5 |
7 |
2 |
4 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
7 |
6 |
|
5 |
7 |
2 |
4 |
6 |
1 |
3 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
4 |
6 |
1 |
3 |
5 |
7 |
2 |
2 |
1 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
|
3 |
5 |
7 |
2 |
4 |
6 |
1 |
4 |
3 |
2 |
1 |
7 |
6 |
5 |
|
2 |
4 |
6 |
1 |
3 |
5 |
7 |
|
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
7 |
Рис. 2
По раскраске этих квадратов вы поймёте, как они получились из латинских квадратов 10-го порядка, изображённых на рис.1.
Теперь запишу эти ортогональные латинские квадраты в традиционном виде (рис. 3):
0 |
2 |
4 |
6 |
1 |
3 |
5 |
|
0 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
6 |
1 |
3 |
5 |
0 |
2 |
4 |
2 |
1 |
0 |
6 |
5 |
4 |
3 |
|
5 |
0 |
2 |
4 |
6 |
1 |
3 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
6 |
5 |
|
4 |
6 |
1 |
3 |
5 |
0 |
2 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
3 |
5 |
0 |
2 |
4 |
6 |
1 |
1 |
0 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
|
2 |
4 |
6 |
1 |
3 |
5 |
0 |
3 |
2 |
1 |
0 |
6 |
5 |
4 |
|
1 |
3 |
5 |
0 |
2 |
4 |
6 |
|
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
6 |
Рис. 3
Эти латинские квадраты являются нетрадиционными магическими квадратами с магической константой 21 (к тому же они диагональные). И не только! Они ещё ассоциативные и пандиагональные. И поэтому вполне понятно, что магический квадрат, построенный из этой пары ОЛК, является идеальным. Кроме того, второй латинский квадрат получается из первого отражением относительно главной диагонали, то есть эти латинские квадраты, как магические, эквивалентны.
Покажу греко-латинский квадрат, получающийся из этой пары ОЛК (рис. 4).
00 |
26 |
45 |
64 |
13 |
32 |
51 |
62 |
11 |
30 |
56 |
05 |
24 |
43 |
54 |
03 |
22 |
41 |
60 |
16 |
35 |
46 |
65 |
14 |
33 |
52 |
01 |
20 |
31 |
50 |
06 |
25 |
44 |
63 |
12 |
23 |
42 |
61 |
10 |
36 |
55 |
04 |
15 |
34 |
53 |
02 |
21 |
40 |
66 |
Рис. 4
Обратите внимание на своеобразную диагональную симметрию в этом квадрате: числа, расположенные симметрично относительно главной диагонали, “перевёрнуты”. Точно таким же свойством обладает тот самый греко-латинский квадрат 10-го порядка, из которого я получила пару ОЛК, изображённую на рис. 1 (симметрия в этом квадрате 10-го порядка нарушается только в правом нижнем квадрате 3х3).
И вот идеальный магический квадрат 7-го порядка, построенный из данной пары ОЛК (рис. 5):
1 |
21 |
34 |
47 |
11 |
24 |
37 |
45 |
9 |
22 |
42 |
6 |
19 |
32 |
40 |
4 |
17 |
30 |
43 |
14 |
27 |
35 |
48 |
12 |
25 |
38 |
2 |
15 |
23 |
36 |
7 |
20 |
33 |
46 |
10 |
18 |
31 |
44 |
8 |
28 |
41 |
5 |
13 |
26 |
39 |
3 |
16 |
29 |
49 |
Рис. 5
А на рис. 6 показан второй идеальный квадрат, построенный из этой же пары ОЛК, только латинские квадраты поменялись местами.
1 |
45 |
40 |
35 |
23 |
18 |
13 |
21 |
9 |
4 |
48 |
36 |
31 |
26 |
34 |
22 |
17 |
12 |
7 |
44 |
39 |
47 |
42 |
30 |
25 |
20 |
8 |
3 |
11 |
6 |
43 |
38 |
33 |
28 |
16 |
24 |
19 |
14 |
2 |
46 |
41 |
29 |
37 |
32 |
27 |
15 |
10 |
5 |
49 |
Рис. 6
Очевидно, что этот квадрат эквивалентен квадрату с рис. 5.
К сожалению, из пары ОЛК 22-го порядка мне не удалось аналогично извлечь пару ОЛК 15-го порядка.
А теперь напомню читателям, что в своей статье “Построение идеальных квадратов нечётного порядка с помощью латинских квадратов” (http://www.klassikpoez.narod.ru/idlat.htm ) я придумала схему составления пары ОЛК для любого нечётного порядка не кратного 3. Посмотрев сейчас на пару ОЛК 7-го порядка, я увидела, что один из квадратов этой пары в точности совпадает с квадратом пары ОЛК, полученной сейчас (см. этот квадрат на рис. 3 справа). А вот второй квадрат в указанной статье был получен из первого по-другому: отражением относительно горизонтальной оси симметрии (а не отражением относительно главной диагонали, как это сделано сейчас). Продублирую пару ОЛК для квадратов 7-го порядка из указанной статьи (рис. 7 – 8).
0 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
2 |
1 |
0 |
6 |
5 |
4 |
3 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
6 |
5 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
1 |
0 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
0 |
6 |
5 |
4 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
6 |
Рис. 7
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
6 |
3 |
2 |
1 |
0 |
6 |
5 |
4 |
1 |
0 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
6 |
5 |
2 |
1 |
0 |
6 |
5 |
4 |
3 |
0 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
Рис. 8
А на рис. 9 изображён идеальный квадрат 7-ого порядка, полученный в статье из данной пары ОЛК.
6 |
47 |
39 |
31 |
23 |
15 |
14 |
18 |
10 |
2 |
43 |
42 |
34 |
26 |
30 |
22 |
21 |
13 |
5 |
46 |
38 |
49 |
41 |
33 |
25 |
17 |
9 |
1 |
12 |
4 |
45 |
37 |
29 |
28 |
20 |
24 |
16 |
8 |
7 |
48 |
40 |
32 |
36 |
35 |
27 |
19 |
11 |
3 |
44 |
Рис. 9
Очевидно, что этот квадрат не эквивалентен идеальному квадрату, полученному здесь (см. рис. 5). Таким образом, мы имеем новую пару ОЛК 7-го порядка. Разумеется, из этой пары можно тоже получить 5040 подобных пар с помощью трансформации тождественной перестановки чисел.
Совершенно понятно, что по такой схеме можно составлять пары ОЛК для любого нечётного порядка не кратного 3.
***
А теперь покажу описанную в предыдущей части статьи схему составления пары ОЛК для квадратов следующего порядка в серии n = 10(mod 12). Этот порядок равен 34. Во-первых, ещё раз наглядно продемонстрирую данную схему для следующего порядка, во-вторых, извлеку пару латинских квадратов 23-го порядка.
Приведу только первый латинский квадрат, второй квадрат предлагается построить читателям. Моя цель - извлечь из латинского квадрата 34-го порядка пару ОЛК 23-го порядка, для этого мне достаточно построить первый латинский квадрат.
Поскольку квадрат очень большой, буду показывать его частями, из которых он состоит: верхний левый квадрат 23х23, нижний правый квадрат 11х11, правый прямоугольник 11х23, нижний прямоугольник 11х23. Здесь будет 11 переменных ai, они принимают значения 24, 25, … 32, 33, 0 в любой комбинации.
Итак, сначала показываю верхний левый квадрат 23х23 (рис. 10):
1 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
23 |
2 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
22 |
1 |
3 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
21 |
23 |
2 |
4 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
9 |
11 |
13 |
15 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
10 |
12 |
14 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
11 |
13 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
12 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
a11 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a10 |
a11 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a9 |
a10 |
a11 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
a1 |
a2 |
a3 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
a1 |
a2 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
a1 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
Рис. 10
Теперь показываю правый прямоугольник 11х23 (рис. 11):
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
Рис. 11
На рис. 12 вы видите нижний прямоугольник 11х23.
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
1 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
1 |
2 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
1 |
2 |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
1 |
2 |
3 |
4 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Рис. 12
Наконец, осталось составить нижний правый квадрат 11х11. Этот квадрат может быть, например, таким (рис. 13):
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
a1 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
a1 |
a2 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
a1 |
a2 |
a3 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a8 |
a9 |
a10 |
a11 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a9 |
a10 |
a11 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a10 |
a11 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a11 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
a10 |
Рис. 13
Вот такой сборный латинский квадрат 34-го порядка здесь представлен. Надеюсь, что читатели сумеют его собрать (образец сборки на рис. 1)
Теперь берём квадрат 23х23 с рис. 10, присоединяем к нему прямоугольник с рис. 11 и получаем такой первый латинский квадрат 23-го порядка (рис. 14):
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
23 |
Рис. 14
Теперь отражаем этот квадрат относительно главной диагонали (содержащей тождественную перестановку чисел 1, 2, 3, … 23; эта диагональ выделена жёлтым цветом) и получаем второй латинский квадрат (рис. 15).
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
22 |
21 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
23 |
Рис. 15
Пара ОЛК получена. И снова второй латинский квадрат (рис. 15) совпадает с латинским квадратом, построенным по схеме, изложенной в указанной выше статье. Если первый латинский квадрат получить из квадрата с рис. 15 отражением не относительно главной диагонали, а относительно горизонтальной оси симметрии, то получится другая пара ОЛК в точности совпадающая с парой ОЛК, построенной по схеме, изложенной в указанной статье.
Программа проверки ортогональности подтвердила ортогональность этих латинских квадратов (рис. 14 – 15) и заодно построила идеальный магический квадрат 23-го порядка из данной пары ОЛК. Вот этот квадрат:
1 69 114 159 204 249 294 339 384 429 474 519 35 80 125 170 215 260 305 350 395 440 485
509 25 70 138 183 228 273 318 363 408 453 498 14 59 104 149 194 239 284 329 374 419 464
488 4 49 94 139 207 252 297 342 387 432 477 522 38 83 128 173 218 263 308 353 398 443
467 512 28 73 118 163 208 276 321 366 411 456 501 17 62 107 152 197 242 287 332 377 422
446 491 7 52 97 142 187 232 277 345 390 435 480 525 41 86 131 176 221 266 311 356 401
425 470 515 31 76 121 166 211 256 301 346 414 459 504 20 65 110 155 200 245 290 335 380
404 449 494 10 55 100 145 190 235 280 325 370 415 483 528 44 89 134 179 224 269 314 359
383 428 473 518 34 79 124 169 214 259 304 349 394 439 484 23 68 113 158 203 248 293 338
362 407 452 497 13 58 103 148 193 238 283 328 373 418 463 508 24 92 137 182 227 272 317
341 386 431 476 521 37 82 127 172 217 262 307 352 397 442 487 3 48 93 161 206 251 296
320 365 410 455 500 16 61 106 151 196 241 286 331 376 421 466 511 27 72 117 162 230 275
299 344 389 434 479 524 40 85 130 175 220 265 310 355 400 445 490 6 51 96 141 186 231
255 300 368 413 458 503 19 64 109 154 199 244 289 334 379 424 469 514 30 75 120 165 210
234 279 324 369 437 482 527 43 88 133 178 223 268 313 358 403 448 493 9 54 99 144 189
213 258 303 348 393 438 506 22 67 112 157 202 247 292 337 382 427 472 517 33 78 123 168
192 237 282 327 372 417 462 507 46 91 136 181 226 271 316 361 406 451 496 12 57 102 147
171 216 261 306 351 396 441 486 2 47 115 160 205 250 295 340 385 430 475 520 36 81 126
150 195 240 285 330 375 420 465 510 26 71 116 184 229 274 319 364 409 454 499 15 60 105
129 174 219 264 309 354 399 444 489 5 50 95 140 185 253 298 343 388 433 478 523 39 84
108 153 198 243 288 333 378 423 468 513 29 74 119 164 209 254 322 367 412 457 502 18 63
87 132 177 222 267 312 357 402 447 492 8 53 98 143 188 233 278 323 391 436 481 526 42
66 111 156 201 246 291 336 381 426 471 516 32 77 122 167 212 257 302 347 392 460 505 21
45 90 135 180 225 270 315 360 405 450 495 11 56 101 146 191 236 281 326 371 416 461 529
Итак, мы имеем уже две схемы составления пар ОЛК нечётного порядка не кратного 3. В обеих схемах из пар ОЛК получаются идеальные магические квадраты. Покажу ещё пары ОЛК, составленные по описанной здесь схеме для порядков 5 и 11.
Буду записывать латинские квадраты в традиционном виде, мне так удобнее. На рис. 16 показана пара ОЛК 5-го порядка.
0 |
2 |
4 |
1 |
3 |
|
0 |
4 |
3 |
2 |
1 |
4 |
1 |
3 |
0 |
2 |
2 |
1 |
0 |
4 |
3 |
|
3 |
0 |
2 |
4 |
1 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
2 |
4 |
1 |
3 |
0 |
1 |
0 |
4 |
3 |
2 |
|
1 |
3 |
0 |
2 |
4 |
|
3 |
2 |
1 |
0 |
4 |
Рис. 16
Закономерности построения второго латинского квадрата (на рис. 16 этот квадрат изображён справа) описаны в указанной выше статье. В построении первого латинского квадрата тоже есть свои закономерности: в первой строке записываются сначала все чётные числа в порядке возрастания, затем все нечётные числа тоже в порядке возрастания. Каждая следующая строка получается из предыдущей циклическим сдвигом с постоянным шагом. Шаг определяется порядком квадрата. Оба латинских квадрата получаются друг из друга отражением относительно главной диагонали, содержащей тождественную перестановку чисел 0, 1, 2, … n.
На рис. 17 показана пара ОЛК 11-го порядка.
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
|
0 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
10 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
2 |
1 |
0 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
|
9 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
1 |
3 |
5 |
7 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
|
8 |
10 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
0 |
2 |
4 |
6 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
10 |
9 |
8 |
7 |
|
7 |
9 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
1 |
3 |
5 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
10 |
9 |
|
6 |
8 |
10 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
0 |
2 |
4 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
5 |
7 |
9 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
1 |
3 |
1 |
0 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
|
4 |
6 |
8 |
10 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
0 |
2 |
3 |
2 |
1 |
0 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
|
3 |
5 |
7 |
9 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
1 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
|
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
0 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
10 |
9 |
8 |
|
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
10 |
Рис. 17
Следует отметить, что оба латинских квадрата в парах ОЛК, построенных по данной схеме, диагональные.
Чтобы ещё раз напомнить интересное свойство греко-латинского квадрата, составленного из пар ОЛК, построенных по этой схеме, покажу греко-латинский квадрат, составленный из пары ОЛК 11-го порядка с рис. 17 (см. рис. 18).
0,0 |
2,10 |
4,9 |
6,8 |
8,7 |
10,6 |
1,5 |
3,4 |
5,3 |
7,2 |
9,1 |
10,2 |
1,1 |
3,0 |
5,10 |
7,9 |
9,8 |
0,7 |
2,6 |
4,5 |
6,4 |
8,3 |
9,4 |
0,3 |
2,2 |
4,1 |
6,0 |
8,10 |
10,9 |
1,8 |
3,7 |
5,6 |
7,5 |
8,6 |
10,5 |
1,4 |
3,3 |
5,2 |
7,1 |
9,0 |
0,10 |
2,9 |
4,8 |
6,7 |
7,8 |
9,7 |
0,6 |
2,5 |
4,4 |
6,3 |
8,2 |
10,1 |
1,0 |
3,10 |
5,9 |
6,10 |
8,9 |
10,8 |
1,7 |
3,6 |
5,5 |
7,4 |
9,3 |
0,2 |
2,1 |
4,0 |
5,1 |
7,0 |
9,10 |
0,9 |
2,8 |
4,7 |
6,6 |
8,5 |
10,4 |
1,3 |
3,2 |
4,3 |
6,2 |
8,1 |
10,0 |
1,10 |
3,9 |
5,8 |
7,7 |
9,6 |
0,5 |
2,4 |
3,5 |
5,4 |
7,3 |
9,2 |
0,1 |
2,0 |
4,10 |
6,9 |
8,8 |
10,7 |
1,6 |
2,7 |
4,6 |
6,5 |
8,4 |
10,3 |
1,2 |
3,1 |
5,0 |
7,10 |
9,9 |
0,8 |
1,9 |
3,8 |
5,7 |
7,6 |
9,5 |
0,4 |
2,3 |
4,2 |
6,1 |
8,0 |
10,10 |
Рис. 18
Такая вот красивая диагональная симметрия. Она вполне понятна: латинские квадраты получаются один из другого отражением относительно главной диагонали.
***
Получив пары ОЛК любого нечётного порядка не кратного 3, я подумала: а почему бы не применить схему, рассмотренную в предыдущей части статьи, для других чётных порядков. Напомню, что рассмотренная выше схема действует для порядков n = 10(mod 12). Так было написано в статье, в которой была взята аналогичная схема Стенсона.
Итак, я решила попробовать работу этой же схемы для порядков n = 4(mod 6). Понятно, что указанная выше серия порядков входит в предлагаемую мной серию. Предлагаемая мной серия содержит такие порядки: 4, 10, 16, 22, 28, 34, 40, … Указанная выше серия содержит такие порядки: 10, 22, 34, 46, …
Для порядка n = 4 эта схема прекрасно работает. На рис. 19 показана пара ОЛК 4-го порядка, построенная по этой схеме.
1 |
0 |
2 |
3 |
|
1 |
3 |
0 |
2 |
3 |
2 |
0 |
1 |
0 |
2 |
1 |
3 |
|
0 |
1 |
3 |
2 |
2 |
0 |
3 |
1 |
|
2 |
3 |
1 |
0 |
|
3 |
1 |
2 |
0 |
Рис. 19
Здесь всё в точном соответствии со схемой, показанной на рис. 1.
Для порядка n = 10 схема уже показана. Переходим к следующему порядку n = 16. Напомню, что для данного порядка, который является степенью числа 2, просто составить пары ОЛК. Мной построена одна такая пара, состоящая из диагональных латинских квадратов. Эта пара ОЛК показана в предыдущих частях статьи. Сейчас мы получим новую пару ОЛК 16-го порядка. В этой паре латинские квадраты не диагональные.
Сначала покажу схему составления пар ОЛК 16-го порядка с использованием переменных ai, точно так же, как это сделано на рис. 1 для квадратов 10-го порядка. Здесь переменных будет пять и принимают они значения 12, 13, 14, 15, 0 в любой комбинации. На рис. 20 показана схема составления первого латинского квадрата.
1 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
11 |
2 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
3 |
5 |
7 |
9 |
4 |
6 |
8 |
10 |
1 |
10 |
1 |
3 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
4 |
6 |
8 |
5 |
7 |
9 |
11 |
2 |
9 |
11 |
2 |
4 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
5 |
7 |
6 |
8 |
10 |
1 |
3 |
8 |
10 |
1 |
3 |
5 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
6 |
7 |
9 |
11 |
2 |
4 |
7 |
9 |
11 |
2 |
4 |
6 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
8 |
10 |
1 |
3 |
5 |
a5 |
8 |
10 |
1 |
3 |
5 |
7 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
9 |
11 |
2 |
4 |
6 |
a4 |
a5 |
9 |
11 |
2 |
4 |
6 |
8 |
a1 |
a2 |
a3 |
10 |
1 |
3 |
5 |
7 |
a3 |
a4 |
a5 |
10 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
a1 |
a2 |
11 |
2 |
4 |
6 |
8 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
11 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
a1 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a1 |
a2 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
3 |
a5 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a1 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
a4 |
a5 |
a1 |
a2 |
a3 |
Рис. 20
Теперь составляем схему для второго латинского квадрата ортогонального данному (рис. 21):
1 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
a5 |
a4 |
a3 |
a2 |
a1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
a1 |
2 |
1 |
11 |
10 |
9 |
8 |
a5 |
a4 |
a3 |
a2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
a2 |
a1 |
3 |
2 |
1 |
11 |
10 |
9 |
a5 |
a4 |
a3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
a3 |
a2 |
a1 |
4 |
3 |
2 |
1 |
11 |
10 |
a5 |
a4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
a4 |
a3 |
a2 |
a1 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
11 |
a5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
a5 |
a4 |
a3 |
a2 |
a1 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
2 |
a5 |
a4 |
a3 |
a2 |
a1 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
4 |
3 |
a5 |
a4 |
a3 |
a2 |
a1 |
8 |
7 |
6 |
5 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
6 |
5 |
4 |
a5 |
a4 |
a3 |
a2 |
a1 |
9 |
8 |
7 |
10 |
11 |
1 |
2 |
3 |
8 |
7 |
6 |
5 |
a5 |
a4 |
a3 |
a2 |
a1 |
10 |
9 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
a5 |
a4 |
a3 |
a2 |
a1 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a1 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
a3 |
a4 |
a5 |
a1 |
a2 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
a4 |
a5 |
a1 |
a2 |
a3 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
a5 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
Рис. 21
Схемы для обоих квадратов готовы. Теперь можно построить конкретную пару ОЛК, задав значения переменных. Пусть эти значения будут такими: a1 = 12, a2 = 13, a3 = 14, a4 = 15, a5 = 0. На рис. 22 – 23 показана пара ОЛК для данных значений переменных.
1 |
12 |
13 |
14 |
15 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
11 |
2 |
12 |
13 |
14 |
15 |
0 |
3 |
5 |
7 |
9 |
4 |
6 |
8 |
10 |
1 |
10 |
1 |
3 |
12 |
13 |
14 |
15 |
0 |
4 |
6 |
8 |
5 |
7 |
9 |
11 |
2 |
9 |
11 |
2 |
4 |
12 |
13 |
14 |
15 |
0 |
5 |
7 |
6 |
8 |
10 |
1 |
3 |
8 |
10 |
1 |
3 |
5 |
12 |
13 |
14 |
15 |
0 |
6 |
7 |
9 |
11 |
2 |
4 |
7 |
9 |
11 |
2 |
4 |
6 |
12 |
13 |
14 |
15 |
0 |
8 |
10 |
1 |
3 |
5 |
0 |
8 |
10 |
1 |
3 |
5 |
7 |
12 |
13 |
14 |
15 |
9 |
11 |
2 |
4 |
6 |
15 |
0 |
9 |
11 |
2 |
4 |
6 |
8 |
12 |
13 |
14 |
10 |
1 |
3 |
5 |
7 |
14 |
15 |
0 |
10 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
12 |
13 |
11 |
2 |
4 |
6 |
8 |
13 |
14 |
15 |
0 |
11 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
12 |
13 |
14 |
15 |
0 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
12 |
13 |
14 |
15 |
0 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
14 |
15 |
0 |
12 |
13 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
3 |
0 |
12 |
13 |
14 |
15 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
13 |
14 |
15 |
0 |
12 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
15 |
0 |
12 |
13 |
14 |
Рис. 22
1 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
0 |
15 |
14 |
13 |
12 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
12 |
2 |
1 |
11 |
10 |
9 |
8 |
0 |
15 |
14 |
13 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
13 |
12 |
3 |
2 |
1 |
11 |
10 |
9 |
0 |
15 |
14 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
14 |
13 |
12 |
4 |
3 |
2 |
1 |
11 |
10 |
0 |
15 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
15 |
14 |
13 |
12 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
11 |
0 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
0 |
15 |
14 |
13 |
12 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
2 |
0 |
15 |
14 |
13 |
12 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
4 |
3 |
0 |
15 |
14 |
13 |
12 |
8 |
7 |
6 |
5 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
6 |
5 |
4 |
0 |
15 |
14 |
13 |
12 |
9 |
8 |
7 |
10 |
11 |
1 |
2 |
3 |
8 |
7 |
6 |
5 |
0 |
15 |
14 |
13 |
12 |
10 |
9 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
0 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
12 |
13 |
14 |
15 |
0 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
13 |
14 |
15 |
0 |
12 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
14 |
15 |
0 |
12 |
13 |
9 |
10 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
15 |
0 |
12 |
13 |
14 |
11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
0 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Рис. 23
Понятно, что можно составить 120 вариантов подобных пар ОЛК, варьируя значения переменных.
Программа проверки ортогональности подтверждает ортогональность этих латинских квадратов. Заметьте: схема составлена таким образом, что в обоих латинских квадратах неправильная только одна диагональ. В полумагическом квадрате 16-го порядка, который построен в программе проверки ортогональности, неправильная тоже только одна диагональ, в другой диагонали магическая сумма есть. Показываю этот полумагический квадрат, выданный программой.
18 204 219 234 249 8 33 80 111 142 173 51 84 117 150 183
189 35 194 220 235 250 9 49 96 127 158 68 101 134 167 24
174 29 52 195 210 236 251 10 65 112 143 85 118 151 184 41
159 190 45 69 196 211 226 252 11 81 128 102 135 168 25 58
144 175 30 61 86 197 212 227 242 12 97 119 152 185 42 75
113 160 191 46 77 103 198 213 228 243 2 136 169 26 59 92
3 129 176 31 62 93 120 199 214 229 244 153 186 43 76 98
245 4 145 192 47 78 109 137 200 215 230 170 27 60 82 115
231 246 5 161 32 63 94 125 154 201 216 187 44 66 99 132
217 232 247 6 177 48 79 110 141 171 202 28 50 83 116 149
203 218 233 248 7 17 64 95 126 157 188 34 67 100 133 166
36 53 70 87 104 121 138 155 172 178 19 205 222 239 256 1
54 71 88 105 122 139 156 162 179 20 37 238 255 16 193 221
72 89 106 123 140 146 163 180 21 38 55 15 208 209 237 254
90 107 124 130 147 164 181 22 39 56 73 224 225 253 14 207
108 114 131 148 165 182 23 40 57 74 91 241 13 206 223 240
Итак, получена новая пара ОЛК 16-го порядка. Латинские квадраты в этой паре чуточку плохие, “хромые” на одну диагональ. Однако исправить этот недостаток очень просто. Тем более, здесь очень интересный случай: неправильная диагональ в обоих латинских квадратах содержит одинаковый набор чисел. Поэтому для исправления сразу обоих квадратов достаточно одной трансформации тождественно перестановки чисел. Сейчас сумма чисел в неправильной диагонали равна 113. Набор чисел в этой диагонали такой:
11 10 9 8 7 0 14 12 7 4 1 6 6 6 6 6
Исправляем неправильную диагональ, используя следующую трансформацию тождественной перестановки чисел:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
5 3 2 1 4 0 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Трансформация очень легко определяется простым подбором. В результате такого преобразования, применённого к обоим латинским квадратам данной пары ОЛК, мы получим латинские квадраты хотя и не диагональные, но являющиеся нетрадиционными магическими квадратами с магической константой 120, а значит вполне пригодные для построения магического квадрата. Показываю преобразованные латинские квадраты (рис. 24 – 25):
3 |
12 |
13 |
14 |
15 |
5 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
1 |
0 |
7 |
9 |
11 |
11 |
2 |
12 |
13 |
14 |
15 |
5 |
1 |
0 |
7 |
9 |
4 |
6 |
8 |
10 |
3 |
10 |
3 |
1 |
12 |
13 |
14 |
15 |
5 |
4 |
6 |
8 |
0 |
7 |
9 |
11 |
2 |
9 |
11 |
2 |
4 |
12 |
13 |
14 |
15 |
5 |
0 |
7 |
6 |
8 |
10 |
3 |
1 |
8 |
10 |
3 |
1 |
0 |
12 |
13 |
14 |
15 |
5 |
6 |
7 |
9 |
11 |
2 |
4 |
7 |
9 |
11 |
2 |
4 |
6 |
12 |
13 |
14 |
15 |
5 |
8 |
10 |
3 |
1 |
0 |
5 |
8 |
10 |
3 |
1 |
0 |
7 |
12 |
13 |
14 |
15 |
9 |
11 |
2 |
4 |
6 |
15 |
5 |
9 |
11 |
2 |
4 |
6 |
8 |
12 |
13 |
14 |
10 |
3 |
1 |
0 |
7 |
14 |
15 |
5 |
10 |
3 |
1 |
0 |
7 |
9 |
12 |
13 |
11 |
2 |
4 |
6 |
8 |
13 |
14 |
15 |
5 |
11 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
3 |
1 |
0 |
7 |
9 |
12 |
13 |
14 |
15 |
5 |
3 |
1 |
0 |
7 |
9 |
11 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
2 |
1 |
4 |
0 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
3 |
12 |
13 |
14 |
15 |
5 |
1 |
4 |
0 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
3 |
2 |
14 |
15 |
5 |
12 |
13 |
4 |
0 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
3 |
2 |
1 |
5 |
12 |
13 |
14 |
15 |
0 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
3 |
2 |
1 |
4 |
13 |
14 |
15 |
5 |
12 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
3 |
2 |
1 |
4 |
0 |
15 |
5 |
12 |
13 |
14 |
Рис. 24
3 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
5 |
15 |
14 |
13 |
12 |
2 |
1 |
4 |
0 |
6 |
12 |
2 |
3 |
11 |
10 |
9 |
8 |
5 |
15 |
14 |
13 |
1 |
4 |
0 |
6 |
7 |
13 |
12 |
1 |
2 |
3 |
11 |
10 |
9 |
5 |
15 |
14 |
4 |
0 |
6 |
7 |
8 |
14 |
13 |
12 |
4 |
1 |
2 |
3 |
11 |
10 |
5 |
15 |
0 |
6 |
7 |
8 |
9 |
15 |
14 |
13 |
12 |
0 |
4 |
1 |
2 |
3 |
11 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
5 |
15 |
14 |
13 |
12 |
6 |
0 |
4 |
1 |
2 |
3 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
2 |
5 |
15 |
14 |
13 |
12 |
7 |
6 |
0 |
4 |
1 |
8 |
9 |
10 |
11 |
3 |
4 |
1 |
5 |
15 |
14 |
13 |
12 |
8 |
7 |
6 |
0 |
9 |
10 |
11 |
3 |
2 |
6 |
0 |
4 |
5 |
15 |
14 |
13 |
12 |
9 |
8 |
7 |
10 |
11 |
3 |
2 |
1 |
8 |
7 |
6 |
0 |
5 |
15 |
14 |
13 |
12 |
10 |
9 |
11 |
3 |
2 |
1 |
4 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
3 |
2 |
1 |
4 |
0 |
1 |
4 |
0 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
3 |
2 |
12 |
13 |
14 |
15 |
5 |
0 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
3 |
2 |
1 |
4 |
13 |
14 |
15 |
5 |
12 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
3 |
2 |
1 |
4 |
0 |
6 |
14 |
15 |
5 |
12 |
13 |
9 |
10 |
11 |
3 |
2 |
1 |
4 |
0 |
6 |
7 |
8 |
15 |
5 |
12 |
13 |
14 |
11 |
3 |
2 |
1 |
4 |
0 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
5 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Рис. 25
Легко убедиться, что эти латинские квадраты являются нетрадиционными магическими квадратами с магической константой 120. Это ещё раз подтверждает высказанную мной гипотезу, что из любой пары ОЛК можно получить с помощью трансформаций тождественной перестановки чисел пару ОЛК пригодную для построения магического квадрата. Интересно также ещё раз подчеркнуть, что трансформация тождественной перестановки чисел не нарушает ортогональности латинских квадратов. Квадраты в данной паре по-прежнему ортогональны.
И вот перед вами магический квадрат, выданный программой проверки ортогональности преобразованной пары ОЛК:
52 204 219 234 249 88 38 80 111 142 173 19 2 117 145 183
189 35 196 220 235 250 89 22 16 127 158 66 101 129 167 56
174 61 18 195 212 236 251 90 70 112 143 5 113 151 184 41
159 190 45 69 194 211 228 252 91 6 128 97 135 168 57 26
144 175 62 29 1 197 210 227 244 92 102 119 152 185 42 75
118 160 191 46 77 103 193 213 226 243 84 136 169 58 27 12
83 134 176 63 30 13 120 199 209 229 242 153 186 43 76 100
245 82 150 192 47 78 109 137 200 215 225 170 59 28 4 115
231 241 85 166 64 31 14 125 154 201 216 187 44 68 99 130
217 232 247 81 182 48 79 110 141 171 202 60 20 3 114 149
203 218 233 248 87 54 32 15 126 157 188 36 67 98 133 161
34 21 65 7 104 121 138 155 172 180 51 205 222 239 256 86
17 71 8 105 122 139 156 164 179 50 37 238 255 96 198 221
72 9 106 123 140 148 163 178 53 33 23 95 208 214 237 254
10 107 124 132 147 162 181 49 39 24 73 224 230 253 94 207
108 116 131 146 165 177 55 40 25 74 11 246 93 206 223 240
Примечание: замечу, что приведённая трансформация тождественной перестановки чисел не единственная, исправляющая неправильную диагональ в латинских квадратах. Можно применить, например, такую трансформацию (она более простая в исполнении, чем показанная выше – надо заменить всего одну пару чисел):
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
0 1 2 3 4 5 6 7 15 9 10 11 12 13 14 8
Как я уже отметила, с порядком 16 у нас и так всё благополучно, поскольку он является степенью числа 2. Далее в рассматриваемой серии порядков n = 4(mod 6) следует порядок 22, который уже был рассмотрен. Следующий порядок n = 28 куда более интересен. Тут уже Maple не поможет. Правда, я вычитала в одной англоязычной статье, что если есть пары ОЛК порядков k и m, то легко построить пару ОЛК порядка n = k*m. То есть имеется некий аналог метода составных квадратов, действующего для построения магических квадратов. Однако как именно это надо делать в случае построения пары ОЛК, я не знаю. А так можно было бы взять пары ОЛК порядка k = 4 и порядка m = 7 и построить пару ОЛК порядка 28. Ну, познание этого метода ещё впереди. А сейчас опробуем имеющуюся у нас схему. Не буду в этом случае показывать латинские квадраты в общем виде с переменными ai, а сразу построю конкретную пару ОЛК. Переменных здесь будет 9, они принимают значения 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 0 в любой комбинации. Для конкретной пары я выбираю такие значения переменных: a1 = 20, a2 =21, a3 =22, a4 = 23, a5 = 24, a6 = 25, a7 = 26, a8 = 27, a9 = 0.
Итак, приступаем к построению первого латинского квадрата 28-го порядка по той же самой схеме (рис. 26):
1 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
19 |
2 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
1 |
18 |
1 |
3 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
2 |
17 |
19 |
2 |
4 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
1 |
3 |
16 |
18 |
1 |
3 |
5 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
2 |
4 |
15 |
17 |
19 |
2 |
4 |
6 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
7 |
9 |
11 |
13 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
1 |
3 |
5 |
14 |
16 |
18 |
1 |
3 |
5 |
7 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
8 |
10 |
12 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
2 |
4 |
6 |
13 |
15 |
17 |
19 |
2 |
4 |
6 |
8 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
9 |
11 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
1 |
3 |
5 |
7 |
12 |
14 |
16 |
18 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
10 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
2 |
4 |
6 |
8 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
12 |
14 |
16 |
18 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
0 |
12 |
14 |
16 |
18 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
13 |
15 |
17 |
19 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
27 |
0 |
13 |
15 |
17 |
19 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
14 |
16 |
18 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
26 |
27 |
0 |
14 |
16 |
18 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
15 |
17 |
19 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
25 |
26 |
27 |
0 |
15 |
17 |
19 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
16 |
18 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
16 |
18 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
20 |
21 |
22 |
23 |
17 |
19 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
17 |
19 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
20 |
21 |
22 |
18 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
18 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
20 |
21 |
19 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
19 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
21 |
22 |
20 |
24 |
25 |
23 |
27 |
0 |
26 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
22 |
20 |
21 |
25 |
23 |
24 |
0 |
26 |
27 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
20 |
21 |
22 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
24 |
25 |
23 |
27 |
0 |
26 |
21 |
22 |
20 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
25 |
23 |
24 |
0 |
26 |
27 |
22 |
20 |
21 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
26 |
27 |
0 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
27 |
0 |
26 |
21 |
22 |
20 |
24 |
25 |
23 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
26 |
27 |
22 |
20 |
21 |
25 |
23 |
24 |
Рис. 26
Теперь очень просто построить второй латинский квадрат. Верхний угловой квадрат 19х19 отражается относительно главной диагонали, содержащей тождественную перестановку чисел 1, 2, 3, … 19 (эта диагональ выделена оранжевым цветом). Прямоугольники 9х19 переставляются с заменой столбцов на строки; в нижнем угловом квадрате 9х9 записывается любой латинский квадрат 9-го порядка ортогональный имеющемуся в первом латинском квадрате в этом же самом угловом квадрате 9х9. Понятно, что удобнее выбрать такой латинский квадрат 9-го порядка, чтобы главная диагональ латинского квадрата 28-го порядка осталась правильной. Готовый второй латинский квадрат показан на рис. 27.
1 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
20 |
2 |
1 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
21 |
20 |
3 |
2 |
1 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
22 |
21 |
20 |
4 |
3 |
2 |
1 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
23 |
22 |
21 |
20 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
19 |
18 |
17 |
16 |
0 |
27 |
26 |
25 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
19 |
18 |
17 |
0 |
27 |
26 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
19 |
18 |
0 |
27 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
19 |
0 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
2 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
4 |
3 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
6 |
5 |
4 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
8 |
7 |
6 |
5 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
16 |
15 |
14 |
13 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
17 |
16 |
15 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
18 |
17 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
0 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
0 |
20 |
21 |
22 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
26 |
27 |
0 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
27 |
0 |
26 |
21 |
22 |
20 |
24 |
25 |
23 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
21 |
22 |
20 |
24 |
25 |
23 |
27 |
0 |
26 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
24 |
25 |
23 |
27 |
0 |
26 |
21 |
22 |
20 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
25 |
23 |
24 |
0 |
26 |
27 |
22 |
20 |
21 |
17 |
18 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
0 |
26 |
27 |
22 |
20 |
21 |
25 |
23 |
24 |
19 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
22 |
20 |
21 |
25 |
23 |
24 |
0 |
26 |
27 |
Рис. 27
Всё получилось! Латинские квадраты ортогональны. В каждом квадрате неправильная только одна диагональ, при этом точно так же, как и в квадратах 16-го порядка, наборы чисел в неправильных диагоналях совершенно одинаковые. Чтобы исправить квадраты, достаточно одной трансформации тождественно перестановки чисел, причём очень простой:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
0 27 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 1
Преобразовываю латинские квадраты программой, она это делает в долю секунды, что ей стоит заменить во всём квадрате 1 на 27, а 27 на 1. Не буду показывать преобразованные латинские квадраты, а покажу только магический квадрат, выданный программой после того, как она преобразовала квадраты. Вот этот магический квадрат 28-го порядка:
784 580 607 634 661 688 715 742 41 12 57 114 195 250 305 360 415 470 525 87 144 201 258 315 372 429 486 543
553 59 588 608 635 662 689 716 743 42 13 85 142 223 278 333 388 443 498 116 173 230 287 344 401 458 515 768
526 777 88 563 616 636 663 690 717 744 43 14 113 170 251 306 361 416 471 145 202 259 316 373 430 487 544 69
499 554 77 117 564 591 644 664 691 718 745 44 15 141 198 279 334 389 444 174 231 288 345 402 459 516 769 98
472 527 778 105 146 565 592 619 672 692 719 746 45 16 169 226 307 362 417 203 260 317 374 431 488 545 70 127
445 500 555 78 133 175 566 593 620 647 700 720 747 46 17 197 254 335 390 232 289 346 403 460 517 770 99 156
418 473 528 779 106 161 204 567 594 621 648 675 728 748 47 18 225 282 363 261 318 375 432 489 546 71 128 185
391 446 501 556 79 134 189 233 568 595 622 649 676 703 756 48 19 253 310 290 347 404 461 518 771 100 157 214
338 419 474 529 780 107 162 217 262 569 596 623 650 677 704 731 56 20 281 319 376 433 490 547 72 129 186 243
309 366 447 502 557 80 135 190 245 291 570 597 624 651 678 705 732 31 28 348 405 462 519 772 101 158 215 272
3 337 394 475 530 781 108 163 218 273 320 571 598 625 652 679 706 733 32 377 434 491 548 73 130 187 244 308
33 4 365 422 503 558 81 136 191 246 301 349 572 599 626 653 680 707 734 406 463 520 773 102 159 216 280 311
735 34 5 393 450 531 782 109 164 219 274 329 378 573 600 627 654 681 708 435 492 549 74 131 188 252 283 340
709 736 35 6 421 478 559 82 137 192 247 302 357 407 574 601 628 655 682 464 521 774 103 160 224 255 312 369
683 710 737 36 7 449 506 783 110 165 220 275 330 385 436 575 602 629 656 493 550 75 132 196 227 284 341 398
657 684 711 738 37 8 477 534 83 138 193 248 303 358 413 465 576 603 630 522 775 104 168 199 256 313 370 427
631 658 685 712 739 38 9 505 758 111 166 221 276 331 386 441 494 577 604 551 76 140 171 228 285 342 399 456
605 632 659 686 713 740 39 10 533 58 139 194 249 304 359 414 469 523 578 776 112 143 200 257 314 371 428 485
579 606 633 660 687 714 741 40 11 757 86 167 222 277 332 387 442 497 552 84 115 172 229 286 343 400 457 514
60 89 118 147 176 205 234 263 292 321 350 379 408 437 466 495 524 560 759 581 610 639 668 697 726 755 30 1
90 119 148 177 206 235 264 293 322 351 380 409 438 467 496 532 535 760 61 612 641 586 699 702 645 49 22 751
120 149 178 207 236 265 294 323 352 381 410 439 468 504 507 536 761 62 91 643 562 589 721 666 975 24 753 54
150 179 208 237 266 295 324 353 382 411 440 476 479 508 537 762 63 92 121 646 673 727 750 51 21 585 614 640
180 209 238 267 296 325 354 383 412 448 451 480 509 538 763 64 93 122 151 694 723 665 53 26 752 590 617 587
210 239 268 297 326 355 384 420 423 452 481 510 539 764 65 94 123 152 181 725 670 696 2 729 55 638 583 609
240 269 298 327 356 392 395 424 453 482 511 540 765 66 95 124 153 182 211 754 52 25 561 615 618 667 693 722
270 299 328 364 367 396 425 454 483 512 541 766 67 96 125 154 183 212 241 29 27 730 611 637 582 698 724 669
300 336 339 368 397 426 455 484 513 542 767 68 97 126 155 184 213 242 271 23 749 50 642 584 613 701 671 674
Далее в рассматриваемой серии порядков n = 4(mod 6) следует порядок 34. Для этого порядка в начале статьи дана схема составления первого латинского квадрата. Второй квадрат составляется в точном соответствии со схемой.
Итак, у меня осталась нерешённой задача составления пар ОЛК для порядков n = 6k, k>1 и n = 2(mod 6), которые не являются степенью числа 2. Это относится к парам не диагональных ОЛК. С парами диагональных ОЛК всё сложнее. Здесь мне известны только пары диагональных ОЛК 10-го порядка. Разумеется, тоже не считаем порядки, являющиеся степенью числа 2.
Хотя вчера меня вдруг осенило, и я легко составила пару диагональных ОЛК 20-го порядка из пар диагональных ОЛК 4-го и 5-го порядков. Читайте об этом здесь:
http://www.natalimak1.narod.ru/aspekty5.htm
11 - 12 января 2009 г.
г. Саратов