IBM Research

谜题   IBM-322

数字重复成本最大的质数幻方

IBM Research · Ponder This · 2025 年 2 月

IBM Ponder This #322 · 2025 年 2 月

给定 A,构造一个 N×N 数字方阵,使每行、每列及两条对角线的数字和均为 A;按行从左到右、列从上到下、对角线从顶部向下读取的数,都必须是无前导零的 N 位质数。允许数字与质数重复。

把出现的全部质数去重,再统计各数字 d 在这些质数中出现的次数。同一数字第一次出现成本 0,第二次 1,第三次 2,依此累加。统计的是去重后质数里的数字,不是方阵格子。

N=4 时,下例满足 A=22,去重质数为 7717、9391、5557、7591、7537、1597、1777,数字 1、3、5、7、9 分别出现 5、2、6、11、4 次,总成本 87,是 4×4 的最小值:

1 7 7 7
5 5 5 7
9 3 9 1
7 7 1 7

4×4 的最大成本例子为 143:

5 7 9 1
1 7 7 7
7 5 3 7
9 3 3 7

任务:对 N=5 求成本最小与最大的方阵,不限制 A=22。每个方阵上方写成本。

附加问题:完成 N=6 的极值。

解答

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待补充。