마방진 계산기
모든 행과 열, 두 주대각선의 합이 같은 정규 마방진을 만듭니다.
마방진 생성
3부터 15까지의 정수 차수를 선택하세요.
마방진 알아보기
n차 정규 마방진은 일부터 n의 제곱까지 각 정수를 정확히 한 번씩 담는 n행 n열 배열입니다. 모든 행과 열, 두 긴 대각선의 합이 같다는 것이 핵심 성질이며, 이 공통 합을 마방진 상수라고 합니다. 들어갈 수가 미리 정해져 있으므로 n에 n의 제곱 더하기 일을 곱한 뒤 이로 나누면 상수를 구할 수 있습니다. 삼차는 십오, 사차는 삼십사입니다.
이 계산기는 무작위 탐색 대신 정해진 구성법으로 표준 배열을 만듭니다. 홀수 차수에는 시암법을 씁니다. 맨 위 행의 가운데에 일을 놓고 다음 수마다 한 행 위, 한 열 오른쪽으로 이동하며, 경계를 넘으면 반대쪽으로 이어집니다. 이동할 칸이 차 있으면 원래 위치에서 한 행 아래로 갑니다. 이를 반복하면 모든 칸이 채워지고 필요한 각 줄의 합이 같아집니다. 익숙한 삼차 마방진의 첫 행은8, 1, 6입니다.
사로 나누어떨어지는 차수에는 이중 짝수 보수법을 씁니다. 먼저 일반적인 수 순서대로 채운 뒤 대칭 무늬에 해당하는 수를 n의 제곱 더하기 일에 대한 보수로 바꿉니다. 이로써16, 2, 3, 13으로 시작하는 전형적인 사차 배열을 얻습니다. 사로 나누어떨어지지 않는 짝수 차수는 단일 짝수 차수입니다. 서로 연관된 네 개의 홀수 차수 부분 마방진을 조합하고 사분면 사이의 정해진 열을 교환해 만듭니다.
마방진은 오락 수학, 예술, 건축, 문화적 상징에서 오랜 역사를 지닙니다. 오늘날에도 순환 이동, 대칭, 구성 알고리즘, 행렬 인덱싱, 불변량을 이용한 증명을 가르치는 데 유용합니다. 완성된 마방진에서 몇 칸을 지우고 목표 상수를 남겨 누락된 수를 복원하게 하면 흥미로운 숫자 퍼즐이 됩니다.
생성 과정은 결정적이므로 같은 차수는 항상 같은 유효한 배열을 반환합니다. 회전, 반사, 그 밖의 여러 순열도 유효합니다. 십오차 제한은 웹페이지의 가독성을 유지하면서 세 가지 구성 계열을 모두 보여줍니다. 결과를 검증하려면 임의의 행을 더해 상수와 비교하고, 열과 두 대각선도 확인하세요. 모든 합이 같아야 하며, 지정된 범위의 정수는 각각 정확히 한 번 나와야 합니다.
마방진 예제
| 차수 | 마방진 상수 | 구성법 |
|---|---|---|
| 3 | 15 | 시암법으로 만든 홀수 차수 마방진입니다. |
| 4 | 34 | 보수 칸을 이용한 이중 짝수 차수 마방진입니다. |
| 5 | 65 | 1부터 25까지 담은 또 다른 홀수 차수 마방진입니다. |
| 6 | 111 | 홀수 차수 부분 마방진 네 개로 만든 단일 짝수 차수 마방진입니다. |
마방진 생성 방법
- 3부터 15까지의 정수 차수를 입력하세요.
- 마방진 생성을 선택하면 적합한 구성 알고리즘이 적용됩니다.
- 완성된 숫자 배열과 마방진 상수를 확인하세요.
- 행 하나, 열 하나, 각 주대각선의 합을 구해 검증하세요.
마방진 자주 묻는 질문
어떤 배열을 마방진이라고 하나요?
모든 행과 열, 주대각선의 합이 같습니다. 정규 마방진에서는 일부터 n의 제곱까지 각 정수가 정확히 한 번 등장합니다.
마방진 상수는 어떻게 계산하나요?
일부터 n의 제곱까지의 정수를 모두 더해 행 수로 나눕니다. n에 n의 제곱 더하기 일을 곱해 이로 나누는 공식과 같습니다.
모든 크기의 마방진이 존재하나요?
차수가 둘보다 크면 정규 마방진이 존재합니다. 일차와 이차는 표준적인 비자명 구성을 제공하지 않으므로 이 생성기에서 제외됩니다.
같은 크기의 마방진이 왜 다르게 보이나요?
마방진은 유일하지 않습니다. 회전, 반사와 여러 복잡한 변환도 공통 합 성질을 보존합니다.
생성된 배열은 무작위인가요?
아닙니다. 결정적 구성 알고리즘을 사용하므로 같은 크기에서는 항상 같은 마방진을 재현합니다.