一、什么是九连环
九连环是一种流传于山西省的传统民间的智力 玩具。它用九个圆环相连成串,以解开为胜。据明代杨慎《丹铅总录》记载,曾以玉石为材料制成两个互贯的圆环,“两环互相贯为一,得其关捩,解之为二,又合而为一”。后来,以铜或铁代替玉石,成为妇女儿童的玩具。它在中国差不多有二千年的历史,卓文君在给司马相如的信中有“九连环从中折断”的句子。清代,《红楼梦》中也有林黛玉巧解九连环的记载。周邦彦也留下关于九连环的名句“纵妙手、能解连环。”
二、九连环的构造
九连环流行极广,形式多样,规格不一。其制作,用金属丝制成圆形小环九枚,九环相连,套在条形横板或各式框架上,其框柄有剑形、如意形、蝴蝶形、梅花形等,各环均以铜杆与之相接。玩时,依法使九环全部联贯子铜圈上,或经过穿套全部解下。其解法多样,可分可合,变化多端。得法者需经过81次上下才能将相连的九个环套入一柱,再用256次才能将九个环全部解下。此外,也可套成花篮、绣球、宫灯等状。
三、九连环的拆解原理
解开九连环共需要256步,只要上或下一个环,就算一步,不是在框架上滑动。希望大家能够通过独立思考,解决这个问题。九连环的解下和套上是一对逆过程。解法跟计算机的格雷码是同一原理。
九连环的每个环互相制约,只有第一环能够自由上下。要想下/上第n个环,就必须满足两个条件(第一个环除外)。一、第n-1个环在架上;二、第n-1个环前面的环全部不在架上。玩九连环就是要努力满足上面的两个条件。解下九连环本质上要从后面的环开始下,而先下前面的环,是为了下后面的环,前面的环还要装上,不算是真正地取下来。
我们先从最简单的一连环开始。解一连环需要1步:一下。解二连环需要2步:二下,一下。那解三连环呢?需要5步:一下,三下,一上,二下,一下。也就是解一个连环,再把最后一个环解下,再上一个一环,再解一个二连环。那解一个四连环,需要10步:二下,一下,四下,一上,二上,一下,三下,一上,二下,一下。也就是解一个二连环,再解最后一个环,再上一个二连环,再解一个三连环。
也就是说,解N连环,就是先解一个N-2连环,再解最后一个环,再上N-2连环,再解N-1连环。
解一连环需要1步,解二连环需要1步,由此可知,解三连环需要4步,解四连环需要7步,解五连环需要16步,解六连环需要31步,解七连环需要64步,解八需要127步,解九连环需要256步,解十连环需要682步……以后的类推。
另一种拆法:是把框架和九个圆环分开,如左手持框架柄,右手握环,从右到左编号为1-9将环套入框架为“上”,取出为“下”。
拆法:下1下3、上1下1、2下5,上1、2下1上3,上1下1、2下4,上1、2下1上3,上1下1、2下7,上1、2下1上3,上1下1、2上4,上1、2下1下3,上1下1、2上5,上1、2下1上3,上1下1、2下4,上1、2下1下3,上1下1、2下6,上1、2下1上3,上1下1、2上4,上1、2下1下3、上1下1、2下5,上1、2下1上3,上1下1、2下4,上1、2下1下3,上1下1、2下9为拆下第一环,按上法可拆下87654321环,关键是勤动脑,开发智力。
装法:为右手持框柄,左手拿圆环上1、2下1上3,上1下1、2上4,上1、2下1下3,上1下1、2上5按以上方法可以全部装上。