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1701742244 推理的迷宫:悖论、谜题及知识的脆弱性 [:1701739727]
1701742245 特雷莫算法
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1701742247 所有更强大的迷宫解法都需要某种方法以确保人们不是在兜圈子。你需要在路上做标记,沿路放丝线、撒面包屑、折弯树枝,如此等等。否则,你必须有极好的记忆力,能记住篱笆的形状,并且保证自己能认出所有曾经走过的地点。
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1701742249 有一种名为“特雷莫算法”的通用方法可以确保解决任何迷宫问题。根据法国数学家爱德华·卢卡斯(Edouard Lucas)的《娱乐数学》(1882)一书的记载,这种方法是特雷莫(M.trémaux)发明的,因而命名为特雷莫算法。这种方法可以说是前文提到的特修斯沿路放丝线的方法的精细化算法。
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1701742254 切佛宁迷宫(篱笆围成的外部“岛屿”以黑色表示)
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1701742256 特修斯沿路放丝线保证自己可以原路返回入口处,不至于迷路。但是丝线不能帮助特修斯找到弥诺陶的窝。特修斯可能会走到某个岔路口,发现自己在兜圈子。当他决定下一步选哪一条路时,他可以利用这个信息加以改进,这种想法是合理的。特雷莫算法就是这么做的。
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1701742258 走进迷宫后,首先随便选一条路,沿路做记号,可以利用丝线或任何手边的东西(下文的叙述中采用面包屑)一直走,直到达到目标(如果走运的话),或者走进一条死胡同,或者迷宫中的一个你以前来过的岔路口(证据是你留下的记号)。
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1701742260 一旦走进一条死胡同,就退到上一个节点。(你别无选择!)记住在回来的路上也要做记号。如果你曾经在一条死胡同里一进一出,路上将留下两行面包屑。这个记号提醒你下次不要再走进去。在特雷莫算法中,任何一条路你都不会走两次以上。
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1701742262 当你走到迷宫中的一个以前来过的节点时(可能是通过另外一条路来过),进行如下操作:
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1701742264 如果你是从一条新路到达的(也就是说,你的身后只有一行面包屑),转身沿原路退回上一个节点。否则:
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1701742266 如果有一条没走过的路,选择这一条。否则:
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1701742268 任选一条以前只走过一次的路。
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1701742270 这就是全部需要遵守的规则。根据特雷莫算法,你会在迷宫内完成一次完整的旅行,每一条路你都走过了两次,两个方向各一次。当然,在到达终点以后就可以停下了,没有必要完成整个巡回。
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1701742272 和右手法则一样,这种算法的效率极低。当然,你有可能非常走运地从入口直接走到终点,但是可能性更大的是,你走完了迷宫的大部分甚至是全部以后才到达终点。
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1701742274 在什么时机采用右手法则或者特雷莫算法都不算晚。你可以走进一个迷宫,随心所欲地走,在迷路以后再采用算法。在任意一个点都可以开始执行算法,把这个点当作另一个“入口”。特雷莫算法将引导你从这个点出发完整地游历整个迷宫,包括终点和实际的入口。这两种算法不仅可以用于花园迷宫,在令人晕头转向的建筑中也有效。如果你在五角大楼或卢浮宫里迷路了,你可以利用特雷莫算法走出来。
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1701742276 推理的迷宫:悖论、谜题及知识的脆弱性 [:1701739728]
1701742277 无限的迷宫
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1701742279 设想一个面积无限延展的迷宫。这个迷宫无边无际,遍布整个世界,所以根本没有入口和边界。你从迷宫中的任意一个点开始探索,你不知道自己在这个宏大的迷宫中的位置,正如我们不知道自己所处的星系在宇宙中的位置一样。
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1701742281 这个迷宫的结构非常简单。在每个节点上,恰好有三个枝交汇。各个节点通过标记相互区分,雕像、长椅、树木等各种各样的东西都可以充当标记,你寻找的终点可能就是其中的某一个。
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1701742283 和所有其他迷宫一样,这个迷宫在本质上也是非理性的。在寻找一个给定的目标的过程中,没有哪一条路比其他的路更优先,任何一条路都可能是“正确的”。正确与否依赖于这个迷宫是如何建造的。这个迷宫的结构是通过无止无休的自我复制实现的,在复制过程中又加入了变化——意识到这一点令人绝望。假定一个游客花了若干年探索迷宫中的一个特定区域,到达了已知区域的边界上的一个岔路口。他面对两条未探索过的枝,其中一条通向他寻找的标记,但哪一条是呢?实际上,在整个迷宫中他已经探索过的部分一定会多次重复,在某些重复结构中,熟悉的路线连接迷宫的其他部分,因而,右侧的路通向终点;但是在其他场合,左侧的路才是正确的。当然,这个游客无法知道他当前的处境属于哪种情况。对于任何企图以理性的方法选择路线的计划,这都构成了一个嘲讽。
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1701742285 假定你处在这个无限的迷宫中,闲逛了一段时间之后,绝望地发现自己迷路了。你没有沿路做标记,也不知道自己究竟走了多远。
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1701742287 在这个困境中,你不想采用特雷莫算法。只要你新走的路没有和以前走过的路交叉,特雷莫算法就不会对你的行动给予任何指导。你有可能在迷宫中深入若干英里,越陷越深。在一个无限的迷宫中,你甚至有可能从未与自己走过的路交叉,从未见到终点,也从未再次遇到熟悉的地点。
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1701742289 特雷莫算法和右手法则预先假定,即使走遍迷宫的全部或一个很大的部分也没什么大不了的,只要确保自己不是在不停地兜圈子,最终到达终点就行。特雷莫算法实际上鼓励优先探索迷宫中较远的区域。根据此算法,选择未走过的枝总是优先于熟悉的枝,而且,除非不得已,你应该尽量避免与自己走过的路交叉。在有限的迷宫中,这些建议是合理的,因为终点几乎总是距离入口相对较远。否则的话,迷宫的主人就浪费了自己的地产,付给维护灌木的园丁工资,却没有增加迷宫的趣味性,这是没道理的。
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1701742291 但是在无限的迷宫中,你不能浪费时间在未知的区域漫无目标地闲逛。当你迷失方向、但确知目标比较近(与迷宫的整体大小相比)时,你应当首先探索邻近的区域,在必要时再向外扩展。耶鲁大学的厄于斯泰因·奥尔(Oystein Ore)在1959年介绍的一种算法就是如此。
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1701742293 推理的迷宫:悖论、谜题及知识的脆弱性 [:1701739729]
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