大老李聊数学和天南海北

十步万度 沙堆群 / 转子路由群演示

规则与原版游戏相同:点击一格,箭头顺时针转 90°,若转后指向另一格,该格也转 90°,连锁直到箭头指向棋盘外。这里不限步数,并可以演示单位元与逆元。

点击次数
0
旋转次数
0
总度数
0°
回到初始最少还需
0 次
当前元素的阶
1
点击任意一格开始。

单位元演示

下列点击方案都是沙堆群的单位元:无论当前局面如何,整套点完之后 25 个箭头回到施加前的状态,只是度数增加了。

逆元演示

当前局面由一组点击 σ 从全朝上产生。它的逆元 σ-1 是另一组点击,施加后棋盘回到全朝上。下面给出的是点击次数最少的逆元代表。

原理速览

  • 总度数只依赖点击的多重集,与顺序无关(阿贝尔性质)。
  • 局面与群元素一一对应,共 32,565,539,635,200 种,群为 ℤ₄⊕ℤ₁₆⊕ℤ₄₈⊕ℤ₁₀₂₉₆₀²。
  • 在同一格点 4 次等价于它的每个网格内邻居各点 1 次,这是全部关系的来源。
  • 逆元按 σ-1 = Δ′x − σ 计算,x 是满足 Δ′x ≥ σ 的最小整数向量。
  • 元素的阶是使 k·Δ′-1σ 为整数向量的最小正整数 k。