九 連 環


  (一)首先介紹九連環的構造:
      九連環是一種「中國圓環智力測驗遊戲」,結構如下:九個大小相同
      的圓環,由一根鐵絲彎成U的長棒串著,每個環皆拴有一根垂下的金
      屬鉤穿過次一個圓環,如此,一環絆住一環,成了九個連環;下面並
      用一長形鎖片扣住了那九根下垂的金屬鉤,鎖片下的每根金屬鉤,還
      繫著有鈴鐺。(如圖一) 
圖一
(二)說明脫下環或套上環的限制: 1.要脫下環必須將排在U型鐵棒上的環移出U型鐵棒並由上面穿過U型  鐵棒的中間往下放;套上環就用相反的動作將放下的環由U型鐵棒的  中間向上套在鐵棒上。 2.除了第一環可以自由上下外,(如圖二),其他各環就得看它相鄰圓環 的位置了。當第一環套在U型鐵棒上時,第二環就可以脫下或套上, (如圖三),也就是,若要脫下或套上第二環時,就必須保留第一環在 U型鐵棒上;若要脫下或套上第三環時,就必須脫下第一環保留第二 環在U型鐵棒上。同樣的,若要脫下或套上第四環,得保留第三環在 U型鐵棒上,脫下第一、二環,若要脫下或套上第五環,得保留第四 環在U型鐵棒上,脫下第一、二、三環(如圖四),依此類推。
圖二 圖三
圖四
(三)移出或套上最少次數的探討: 1.全部移出九連環的最少移動次數: 為了要移出第i個環,必須先移出前(i-2)個環,否則第i個 環不可能被移出,但若前(i-2)個已經被移出,則第(i-1) 個環就無法再移出。若要將第(i-1)個環移出,必定要先將第 (i-2)個環移回U型鐵棒上,始為可能,我們分兩部份解說:
 


六、討論:
    (一)傳說這九連環是三國時代孔明因為時常帶兵出外打仗,為了使妻子
        忘卻相思苦,排遣妻子的寂寥而發明的,又一傳說是三國時代,孔
        明為了排遣軍中枯躁的生活而發明的。
    (二)辭源上:「欲使九連環同貫架上,則先上第一環再上第二環,而下
        其第二環,再上第二環,更上第一環而下其一、二環,再上第四環
        ,如是更迭上下,凡八十一次,而九環畢上矣……。解之方法,先
        下其第一環,次下其第三環,更上第一環,併下其第一、二環,又
        下其第五環,如是更迭上下,凡八十一次,九環畢下矣……」什為
        麼辭源解釋只須移動八十一次,而研究結果則須 341次呢﹖蓋辭源
        上的解並沒有限定每一次只能移出或套上一個圓環。