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斯洛陶伯-赫拉茨马立方

组合好的斯洛陶伯-赫拉茨马立方

斯洛陶伯-赫拉茨马立方(Slothouber–Graatsma puzzle)是一个智力游戏,要用 6 个 1 × 2 × 2 的立方体和 3 个 1 × 1 × 1 的立方体组成一个 3 × 3 × 3 的立方体,若将可由旋转及镜射衍生的解都视为一个解,则斯洛陶伯-赫拉茨马立方只有唯一解。

若问题中省略 3 个 1 × 1 × 1 的立方体,对此问题没有任何影响,因此此问题可变成:如何在 3 × 3 × 3 的立方体空间中放入 6 个 1 × 2 × 2 的立方体。斯洛陶伯-赫拉茨马立方是立体包装问题英语Packing problem的一种。

斯洛陶伯-赫拉茨马立方问题第一次是出现在荷兰设计师威廉·格瑞茨曼(William Graatsma)和赞·史劳赫伯(Jan Slothouber)在 1970 年所合著的书上,故称为斯洛陶伯-赫拉茨马立方。

解法

Slothouber–Graatsma 立方的分解图

斯洛陶伯-赫拉茨马立方解法的关键在于将 3 个 1 × 1 × 1 的单位立方体(或空洞,下同)放在立方体的主对角线上,以任意方向来看,立方体中每一层 3 × 3 的区域中都有一个 1 × 1 × 1 的立方体。此解法的原因是 1 × 2 × 2 的立方体只能填充 3 × 3 的区域中偶数个单位。

变体

斯洛陶伯-赫拉茨马立方是一种针对长方体的包装问题。还有许多更复杂的长方体包装问题,其中最有名的的是康威立方,要将18个长方体放在 5 × 5 × 5 的空间内。更难的包装问题包括将41个 1 × 2 × 4 的长方体放在 7 × 7 × 7 的的空间内(会留下 15 个洞没有长方体)。

参见

注及

外部链接


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