把棋盘拆成互不重叠的小块,每块做一次旋转,会重新排列所有格子却不丢失信息。下一步改变分块位置后,虽然图案更复杂,仍可以逐步逆转。
棋盘为四乘四并且左右、上下循环相接。相位零使用起点坐标零和二,相位一使用一和三,各组成四个二乘二块。按屏幕坐标把每块顺时针旋转给定次数,一次操作里的块互不重叠。
初始四行:[[7, 12, 9, 10], [4, 8, 15, 5], [13, 0, 3, 1], [2, 14, 11, 6]];每个操作记录相位和顺时针四分之一圈的次数。
第1步,相位1,旋转1次: [2, 9, 11, 7] [5, 0, 8, 1] [4, 3, 15, 13] [6, 12, 14, 10] 第2步,相位1,旋转1次: [6, 11, 14, 2] [1, 3, 0, 13] [5, 15, 8, 4] [10, 9, 12, 7] 第3步,相位0,旋转3次: [11, 3, 2, 13] [6, 1, 14, 0] [15, 9, 4, 7] [5, 10, 8, 12] 第4步,相位1,旋转2次: [12, 8, 10, 5] [7, 4, 9, 15] [0, 14, 1, 6] [13, 2, 3, 11] 第5步,相位1,旋转2次: [11, 3, 2, 13] [6, 1, 14, 0] [15, 9, 4, 7] [5, 10, 8, 12] 第6步,相位0,旋转3次: [3, 1, 13, 0] [11, 6, 2, 14] [9, 10, 7, 12] [15, 5, 4, 8]
阅读记录时先确认编号代表的是格子、对象、时间还是数组位置,再逐项对应输入与输出。中间状态提供了定位差异的依据,最后的一个合计数字不能替代全部步骤;没有对象的集合与数值零也应区别看待。
每一步应当仍含有零至十五各一个编号。还原时先处理最后一次操作,沿用它的分块相位并旋转相反次数,然后继续向前;只反转旋转方向却保持原操作顺序通常无法还原。
这是有限格子的置换练习,没有格子生成、删除或颜色合并。如果某个规则把多个状态合成同一个状态,就可能失去可逆性,不能因为画面也在旋转就套用这里的恢复方法。
可以遮住结果表先按规则复算第一步,再选择一个边界输入重复操作。若更换规则中的任一前提,应重新推导结果,不要只调整最后答案。这样既能理解本例为何成立,也能看清它在哪些情况下不再适用。