偶数阶幻方程序实现

洛阳师范学院学报2008年第5期

・29・

偶数阶幻方的构造方法及程序实现

黄绍龙,赵涛

(洛阳师范学院数学科学学院,河南洛阳471022)

摘要:本文主要介绍了偶数阶幻方的构造方法,并利用Java语言设计出程序实现构造方

法.

关键词:偶数;幻方;构造;Java中图分类号:TP311收稿日期:2008—04—07

作者简介:黄绍龙(1980一),男,河南平顶山人,助教.

文献标识码:A

文章编号:1009—4790(2008)05—0029—04

0引言

的4×4元组结构.例如8阶幻方可分成4个上述结构(见图2),无圈的按自左至右、自上至下的顺序把1~64个数填上,有圈处虚位以待;有圈的按自右至左、自下至上的顺序把1~64个数填上,无圈处虚位以待.利用此法生成8阶幻方(见图3).

幻方是曾经在欧洲广泛流行的一种古老的数学游戏.给定1,2,…,/7,2这些数字,要求把它排列成/7,Xn的方阵,并使得每一行、每一列和每一条

对角线上的n个数字之和都是丛}挈盟.我们

把这样的/7,阶方阵叫做n阶幻方,每一行数字的和叫做幻方的和,简称幻和.幻方最早起源于我国的洛书河图,宋朝数学家杨辉称幻方为纵横

刚2|.

奇数阶幻方可以利用卢培步法方便地构造,而偶数阶幻方需要使用特殊的方法来实现.

由于2阶的幻方不存在,所以将偶数阶幻方分为稚阶和4后+2阶(k=1,2,3,…)两种情

况.

图2图3

1.2当/1.=4k+2时幻方的构造

任何4后+2阶幻方都可由2.|}+1阶幻方与22方块复合而成,6是此类型的最小阶.

以6阶幻方为例介绍此方法,3阶幻方(洛书)如图4所示.将每一单元格分成4等块,各小块的值与单元格的值相同,则行和、列和、对角和均为30,(见图5).记为方阵肘.用0,1,2,3组成的2×2的小方块拼成一个6

1偶数阶幻方的构造方法

1.1当//,=4七时幻方的构造

南宋末年数学家杨辉的“易换术”是4矗阶幻方的一种构造方法.以4阶幻方为例,构造方法可表述为:一十六子,排为四行,外角相更,内角互换‘11(见图1).

6的大方块,

使其行和、列和、对角和均为9,(见图6).记为方阵Ⅳ.故6阶幻方为方阵M+9N或4肘一Ⅳ

…,(见图7、图8).

图1

图1(C)中数字可分为有圈型和无圈型.对任何4七阶幻方,可将其等分为k2个图1(C)所示

图4

万方数据

图5

图6

・30・

对于大于6阶的4Ij}+2阶幻方的构造是以6+2阶方阵Ⅳ的核心是图6所示的6X6方阵,周X2方块组成:上半部分都是A

+1)2Ⅳ或4M—N均是4五+2阶幻方(如图11、

对于上述构造法,验证M十(2k+1)2,v或

记S(。)为n阶幻方的幻和,S’㈤为4.|}+2阶7㈩为4尼+2阶幻方对应方阵J7、r行和(或列因为S’(Ⅳ1=9+6(k—1)=3(2k+1)

。,

o(肘)2

z×—————r——一

(2k+1)【l+(2k+1)2】

=(2k+I)3+(2k+I)

J(4k+2)2—————r——一

(4k+2)【l+(4k+2)2】

=4(2k+1)3+(2k+1)

万方数据

洛阳师范学院学报2008年第5期

所有S7(椰+(觋+1)2・S7(肿

=(2后+1)3+(2蠡+1)

+(2后+1)2・3(2无+1)

=4(2蠡+1)3+(2后+1)=|s(舭+2)

4S’(_}If)一S’(.1v)=4[(2蠡+1)3+(2后+1)】一3(2k+1)

=4(2k+1)3+(2k+1)=S(4J}+2)

观察两种形式的4|j}+2阶幻方,它们都是由1~(4k+2)2个数组成.若把它们如M中同值的

2方块为单位进行划分,则有如下规律.①1~(4k+2)2个数分为如下4组:

l~(2k+1)2,(2k+1)2+1~2(2k+1)2,

2(2忌+1)2+1—3(2k+1)2,3(2k+1)2+1~

(4k+2)2.

肘+(2k+1)2N是把2X2方块的每一小块的

数值对应每组第i(i=1,2,…,I(2k+1)z)个数.

②1~(4k+2)2个数分为如下(2k+1)2

组:

1~4,5~8,9~12,…,[(4磊+2)2—3]一(4k+2)2

4M—N是把2

2方块的每一小块的数值对

应每组的4个连续自然数.

2程序设计

Java语言具有动态分配数组空间的特点,设计出的程序可以由用户输入所求幻方的阶数,比使用c语言实现更加方便.程序源代码及注释如

下‘3,4|.

import

java.util.Scanner;

publicclassMagicSquare

{/水main函数中要求用户输入幻方的阶数

并根据阶数的类型调用相应的幻方构造函数术/

publicstaticvoidmain(String

args[])

{inta[][];

Scannerinput=newScanner(System.in);

int

k=input.nextInt();

a=new

int[k+I][k+1];

if(k==2)System.out.println(”Please

in—

put

k!=2.”);//不存在阶数为2的幻方

else

if(k%21=0)oddMagicSquare(a,k,1);//奇数阶幻方

else

if(k%4t-=0)k4MagicSquare(a,k);//4k型幻方

else

k42MagicSquare(a,k);

//4k+2型幻方

阶幻方为基础的,以10阶幻方的构造过程说明步骤如下(圆括号中为10阶幻方对应步骤的方阵):①应用卢培步法生成2尼+1阶幻方.(5阶幻方);②幻方每一单元格分为4等块,各块的值与单元格值相同,记为方阵M(如图9);③4k围由四种类型的2型豳,下半部分都是B型困,左边中间是C型

因,右边中间是D型圈(如图10);④肘+(2尼

12、.

4M—J7、r均是4.j}+2阶幻方(k=1,2,3,…)如下:幻方对应方阵M行和(或列和、对角和,三者相等),.S和、对角和,三者相等).

洛阳师范学院学报2008年第5期

//输出幻方函数,参数是储存幻方的数组的名称

publicstaticvoid

outputArray(intarray[][])

{for(int

row=1;row<array.1ength;row+

+)

{for(intcolumn=1;column<array[row].

1ength;column++1

System.out.prinff(”%5d”,array[row]

[column]);

System.out.println();}}

/术阶数能被4整除的幻方构造函数,参数依次是储存幻方的数组的名称、幻方的阶数木/

publicstaticvoidk4MagicSquare(int

array[]

[],intk)

{inti_1,j,cl=1,c2=k木k;

while(i<k){j=l;while(j<k1

{array[i]EJ]=array[i+1][j+1]=array[i+2][j+2]=array[i+3][j+3]

=array[i][j+3]=array[i+1][j+2]=a卜ray[i+2][j+1]=array[i+3][j]=一l;

j+=4;}

i+=4:

}/:一=把4k阶的看作k2个4木4的方块,将主对角线和反对角线上的元素标记为一1米/

for(i_1;i<=k;i++)for(j=1;j<=k;j++)

{if(array[i][j]==0)array[i][j]_cl;elsearray[i][j]=c2;cl++;c2一一;}/木标记为0的进行正向依次赋值java在整型数组实例化时将所有元素初始值赋为0),标记为一1的进行反向依次赋值木/

outputArray(array);}

/水卢培步法求奇数阶幻方的函数,参数依次是储存幻方的数组的名称、幻方的阶数,标志位flag(为1表示主函数直接调用求奇数阶幻方,为0表示k42MagicSquare函数进行的调用)木/

publicstaticvoidoddMagicSquare(int

array[]

[],int

k,int

flag)

{inti=k,j=(k+1)/2,C=1;

while(c<=k:Ick).

{array[i]EJ]=e;万方数据

if(c%k==0)i一=1;

//若C是k的倍数,走卒步(向上走)

else{i+=1;j+=1;

//若c不是k的倍数,走士步(向右下走)

if(i>k)i-1;if(j>k)j=1;}

if(flag==1)outputArray(array);

/=.c阶数被4除余2的幻方构造函数,参数依次是储存幻方的数组的名称、幻方的阶数木/

publicstaticvoid

k42MagicSquare(intarray[]

[],intk)

{inta[][]=newint[k+1][k+1],b[][]=newint[k+1][k+1],m[][]=newint[k/2+1][k/2+1],i,j;

oddMagicSquare(m,k/2,0);for(i=1;i<=k/2;i++)for(j=1;j<=k/2;j++)

a[2术i一1][2:i:j—1]=a[2术i一1][2术

j]=a[2术i][2术j_1]=a[2术i][2术j]=m[i][j];

//由k/2奇数阶幻方衍生出1比4的k阶方阵M

i_1;j=1;

while(i<k)

{j=1;

while(j<k)

{if(i<k/2|Ii==k/2&&(j==k/2+2lIj==k/2—2)|Ii-=k/2+2&&j==k/2)

//上半部分A型1230

{b[i][j]=1.b[i][j+1]=2.b[i+1][j]=3;b[i+1][j+1]=o;}

else

if(i==k/2&&j<k/2—21

//左半部分C型3102

{b[i][j]=3;b[i][j+1]=1;b[i+1]

[j]=0.b[i+1][j+1]=2;}

else

if(i-=k/2&&j>k/2+2)

//右半部分D型2013

{b[i][j]=2;b[i][j+1]=0;b[i+1]

[j]=1;b[i+1][j+1]=3;}

else

if(i==k/2&&j==k/2

i==k/2

+2&&(j==k/2+2Ilj==k/2—2))

//6,Ic

6核心中央和两足1203

{b[i][j]=1;b[i][j+1]=2;b[i+1]

・32・

洛阳师范学院学报2008年第5期

[j]=0;b[i+1][j+1]=3;}

else//下半部分B型2103

{b[i][j]=2;b[i][j+1]=1;b[i+1]

[j]=0;b[i+1][j+1]=3;}

j+=2;

3结论

均衡是幻方的特点,因此均衡的思想也必然贯穿于幻方构造过程的始终.幻方独特的结构使人着迷,而借助于计算机程序设计语言,可以使人们以更加方便和快捷的方式去观察、了解和认识幻方的奥秘.

参考文献

[1]欧阳录.幻方与幻立方的当代理论[M].长沙:湖南

教育出版社,2004.

[2]屈婉玲.组合数学[M].北京:北京大学出版社,1989.[3]印曼.Java语言与面向对象程序设计[M].北京:清华

大学出版社,2000.

i+=2:

}//构造方阵Ⅳ

for(i=1;i<=k;i++)

for(j=1;j<=k;j++)

array[i][j]=4术a[i][j]一b[i]

[J];//4M—N幻方形式

outputArray(array);

System.out.println()

//两种幻方输出时中间隔一行;

for(i=l;i<=k;i++)for(j=1;j<=k;j++)

[4]H.M.Deitel.SmallJavaHow

to

Progam[M].北京:电

array[i][j]=a[i][j]+(k/2)术(k/2)

木b[i][j];//M+(k/2)2N幻方形式

outputArray(array);

子工业出版社,2005.

MethodofStructureandPrOgramofEvenOrderMagicSquare

HUANGShao—long,ZHAOTao

(College

ofMathematicalScience,LuoyangNormalUniversity,Luoyang471022,China)

even

Abstract:ThepapermainlyintroducesthemethodofconstructinginJavafortheimplementationofthemethodisgiven.

ordermagicsquare.Andtheprogram

Keywords:even;magicsquare;structure;Java

(上接第25页)

[9]Milshtein

Classesin

E,BihamO,andSolomonS.UniversalityIsotropic,Abelian,and

Non—Abelian

Sandpile

Models[J].Phys

Rev

E,1998,58(1):

303—310.

UniversalityClassesinTwo-・DimensionalSelf・-OrganizedCdticalRice・-PileModels

SUNHong-Zhang;TANGZheng・Xin;LIULie;LIUGang;SUXiang—ring

(School

ofScience,HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang

on

471003,China)

or

Abstract:Two。dimensionalrice—pilemodels

thesquarelattice,whichhavedeterministic

stochastic

re—

distributionprocesses,arenumericallyinvestigated.Aftersteady

the

state

shorttransienttime,thesystemreaches

critical

inwhichavalanchesofactivityaredistributedaccordingtopower.1aw.Thestochastic

modeland

deterministic

modelare

notinthe

salne

universalityclass.Thecriticalavalancheexponentsofthedeter-

ministicmodelare丁。=1.09±0.02,,/-。=1.10±0.02and下。=1.14±0.02.Andthecriticalavalanehe

exponents

ofthestochasticmodelarer。=1.254-0.02,r。=1.294-0.02and1-。=1.404-0.02.

Keywords:self-organizedcriticality;power—law;rice—pilemodel

万方数据

洛阳师范学院学报2008年第5期

・29・

偶数阶幻方的构造方法及程序实现

黄绍龙,赵涛

(洛阳师范学院数学科学学院,河南洛阳471022)

摘要:本文主要介绍了偶数阶幻方的构造方法,并利用Java语言设计出程序实现构造方

法.

关键词:偶数;幻方;构造;Java中图分类号:TP311收稿日期:2008—04—07

作者简介:黄绍龙(1980一),男,河南平顶山人,助教.

文献标识码:A

文章编号:1009—4790(2008)05—0029—04

0引言

的4×4元组结构.例如8阶幻方可分成4个上述结构(见图2),无圈的按自左至右、自上至下的顺序把1~64个数填上,有圈处虚位以待;有圈的按自右至左、自下至上的顺序把1~64个数填上,无圈处虚位以待.利用此法生成8阶幻方(见图3).

幻方是曾经在欧洲广泛流行的一种古老的数学游戏.给定1,2,…,/7,2这些数字,要求把它排列成/7,Xn的方阵,并使得每一行、每一列和每一条

对角线上的n个数字之和都是丛}挈盟.我们

把这样的/7,阶方阵叫做n阶幻方,每一行数字的和叫做幻方的和,简称幻和.幻方最早起源于我国的洛书河图,宋朝数学家杨辉称幻方为纵横

刚2|.

奇数阶幻方可以利用卢培步法方便地构造,而偶数阶幻方需要使用特殊的方法来实现.

由于2阶的幻方不存在,所以将偶数阶幻方分为稚阶和4后+2阶(k=1,2,3,…)两种情

况.

图2图3

1.2当/1.=4k+2时幻方的构造

任何4后+2阶幻方都可由2.|}+1阶幻方与22方块复合而成,6是此类型的最小阶.

以6阶幻方为例介绍此方法,3阶幻方(洛书)如图4所示.将每一单元格分成4等块,各小块的值与单元格的值相同,则行和、列和、对角和均为30,(见图5).记为方阵肘.用0,1,2,3组成的2×2的小方块拼成一个6

1偶数阶幻方的构造方法

1.1当//,=4七时幻方的构造

南宋末年数学家杨辉的“易换术”是4矗阶幻方的一种构造方法.以4阶幻方为例,构造方法可表述为:一十六子,排为四行,外角相更,内角互换‘11(见图1).

6的大方块,

使其行和、列和、对角和均为9,(见图6).记为方阵Ⅳ.故6阶幻方为方阵M+9N或4肘一Ⅳ

…,(见图7、图8).

图1

图1(C)中数字可分为有圈型和无圈型.对任何4七阶幻方,可将其等分为k2个图1(C)所示

图4

万方数据

图5

图6

・30・

对于大于6阶的4Ij}+2阶幻方的构造是以6+2阶方阵Ⅳ的核心是图6所示的6X6方阵,周X2方块组成:上半部分都是A

+1)2Ⅳ或4M—N均是4五+2阶幻方(如图11、

对于上述构造法,验证M十(2k+1)2,v或

记S(。)为n阶幻方的幻和,S’㈤为4.|}+2阶7㈩为4尼+2阶幻方对应方阵J7、r行和(或列因为S’(Ⅳ1=9+6(k—1)=3(2k+1)

。,

o(肘)2

z×—————r——一

(2k+1)【l+(2k+1)2】

=(2k+I)3+(2k+I)

J(4k+2)2—————r——一

(4k+2)【l+(4k+2)2】

=4(2k+1)3+(2k+1)

万方数据

洛阳师范学院学报2008年第5期

所有S7(椰+(觋+1)2・S7(肿

=(2后+1)3+(2蠡+1)

+(2后+1)2・3(2无+1)

=4(2蠡+1)3+(2后+1)=|s(舭+2)

4S’(_}If)一S’(.1v)=4[(2蠡+1)3+(2后+1)】一3(2k+1)

=4(2k+1)3+(2k+1)=S(4J}+2)

观察两种形式的4|j}+2阶幻方,它们都是由1~(4k+2)2个数组成.若把它们如M中同值的

2方块为单位进行划分,则有如下规律.①1~(4k+2)2个数分为如下4组:

l~(2k+1)2,(2k+1)2+1~2(2k+1)2,

2(2忌+1)2+1—3(2k+1)2,3(2k+1)2+1~

(4k+2)2.

肘+(2k+1)2N是把2X2方块的每一小块的

数值对应每组第i(i=1,2,…,I(2k+1)z)个数.

②1~(4k+2)2个数分为如下(2k+1)2

组:

1~4,5~8,9~12,…,[(4磊+2)2—3]一(4k+2)2

4M—N是把2

2方块的每一小块的数值对

应每组的4个连续自然数.

2程序设计

Java语言具有动态分配数组空间的特点,设计出的程序可以由用户输入所求幻方的阶数,比使用c语言实现更加方便.程序源代码及注释如

下‘3,4|.

import

java.util.Scanner;

publicclassMagicSquare

{/水main函数中要求用户输入幻方的阶数

并根据阶数的类型调用相应的幻方构造函数术/

publicstaticvoidmain(String

args[])

{inta[][];

Scannerinput=newScanner(System.in);

int

k=input.nextInt();

a=new

int[k+I][k+1];

if(k==2)System.out.println(”Please

in—

put

k!=2.”);//不存在阶数为2的幻方

else

if(k%21=0)oddMagicSquare(a,k,1);//奇数阶幻方

else

if(k%4t-=0)k4MagicSquare(a,k);//4k型幻方

else

k42MagicSquare(a,k);

//4k+2型幻方

阶幻方为基础的,以10阶幻方的构造过程说明步骤如下(圆括号中为10阶幻方对应步骤的方阵):①应用卢培步法生成2尼+1阶幻方.(5阶幻方);②幻方每一单元格分为4等块,各块的值与单元格值相同,记为方阵M(如图9);③4k围由四种类型的2型豳,下半部分都是B型困,左边中间是C型

因,右边中间是D型圈(如图10);④肘+(2尼

12、.

4M—J7、r均是4.j}+2阶幻方(k=1,2,3,…)如下:幻方对应方阵M行和(或列和、对角和,三者相等),.S和、对角和,三者相等).

洛阳师范学院学报2008年第5期

//输出幻方函数,参数是储存幻方的数组的名称

publicstaticvoid

outputArray(intarray[][])

{for(int

row=1;row<array.1ength;row+

+)

{for(intcolumn=1;column<array[row].

1ength;column++1

System.out.prinff(”%5d”,array[row]

[column]);

System.out.println();}}

/术阶数能被4整除的幻方构造函数,参数依次是储存幻方的数组的名称、幻方的阶数木/

publicstaticvoidk4MagicSquare(int

array[]

[],intk)

{inti_1,j,cl=1,c2=k木k;

while(i<k){j=l;while(j<k1

{array[i]EJ]=array[i+1][j+1]=array[i+2][j+2]=array[i+3][j+3]

=array[i][j+3]=array[i+1][j+2]=a卜ray[i+2][j+1]=array[i+3][j]=一l;

j+=4;}

i+=4:

}/:一=把4k阶的看作k2个4木4的方块,将主对角线和反对角线上的元素标记为一1米/

for(i_1;i<=k;i++)for(j=1;j<=k;j++)

{if(array[i][j]==0)array[i][j]_cl;elsearray[i][j]=c2;cl++;c2一一;}/木标记为0的进行正向依次赋值java在整型数组实例化时将所有元素初始值赋为0),标记为一1的进行反向依次赋值木/

outputArray(array);}

/水卢培步法求奇数阶幻方的函数,参数依次是储存幻方的数组的名称、幻方的阶数,标志位flag(为1表示主函数直接调用求奇数阶幻方,为0表示k42MagicSquare函数进行的调用)木/

publicstaticvoidoddMagicSquare(int

array[]

[],int

k,int

flag)

{inti=k,j=(k+1)/2,C=1;

while(c<=k:Ick).

{array[i]EJ]=e;万方数据

if(c%k==0)i一=1;

//若C是k的倍数,走卒步(向上走)

else{i+=1;j+=1;

//若c不是k的倍数,走士步(向右下走)

if(i>k)i-1;if(j>k)j=1;}

if(flag==1)outputArray(array);

/=.c阶数被4除余2的幻方构造函数,参数依次是储存幻方的数组的名称、幻方的阶数木/

publicstaticvoid

k42MagicSquare(intarray[]

[],intk)

{inta[][]=newint[k+1][k+1],b[][]=newint[k+1][k+1],m[][]=newint[k/2+1][k/2+1],i,j;

oddMagicSquare(m,k/2,0);for(i=1;i<=k/2;i++)for(j=1;j<=k/2;j++)

a[2术i一1][2:i:j—1]=a[2术i一1][2术

j]=a[2术i][2术j_1]=a[2术i][2术j]=m[i][j];

//由k/2奇数阶幻方衍生出1比4的k阶方阵M

i_1;j=1;

while(i<k)

{j=1;

while(j<k)

{if(i<k/2|Ii==k/2&&(j==k/2+2lIj==k/2—2)|Ii-=k/2+2&&j==k/2)

//上半部分A型1230

{b[i][j]=1.b[i][j+1]=2.b[i+1][j]=3;b[i+1][j+1]=o;}

else

if(i==k/2&&j<k/2—21

//左半部分C型3102

{b[i][j]=3;b[i][j+1]=1;b[i+1]

[j]=0.b[i+1][j+1]=2;}

else

if(i-=k/2&&j>k/2+2)

//右半部分D型2013

{b[i][j]=2;b[i][j+1]=0;b[i+1]

[j]=1;b[i+1][j+1]=3;}

else

if(i==k/2&&j==k/2

i==k/2

+2&&(j==k/2+2Ilj==k/2—2))

//6,Ic

6核心中央和两足1203

{b[i][j]=1;b[i][j+1]=2;b[i+1]

・32・

洛阳师范学院学报2008年第5期

[j]=0;b[i+1][j+1]=3;}

else//下半部分B型2103

{b[i][j]=2;b[i][j+1]=1;b[i+1]

[j]=0;b[i+1][j+1]=3;}

j+=2;

3结论

均衡是幻方的特点,因此均衡的思想也必然贯穿于幻方构造过程的始终.幻方独特的结构使人着迷,而借助于计算机程序设计语言,可以使人们以更加方便和快捷的方式去观察、了解和认识幻方的奥秘.

参考文献

[1]欧阳录.幻方与幻立方的当代理论[M].长沙:湖南

教育出版社,2004.

[2]屈婉玲.组合数学[M].北京:北京大学出版社,1989.[3]印曼.Java语言与面向对象程序设计[M].北京:清华

大学出版社,2000.

i+=2:

}//构造方阵Ⅳ

for(i=1;i<=k;i++)

for(j=1;j<=k;j++)

array[i][j]=4术a[i][j]一b[i]

[J];//4M—N幻方形式

outputArray(array);

System.out.println()

//两种幻方输出时中间隔一行;

for(i=l;i<=k;i++)for(j=1;j<=k;j++)

[4]H.M.Deitel.SmallJavaHow

to

Progam[M].北京:电

array[i][j]=a[i][j]+(k/2)术(k/2)

木b[i][j];//M+(k/2)2N幻方形式

outputArray(array);

子工业出版社,2005.

MethodofStructureandPrOgramofEvenOrderMagicSquare

HUANGShao—long,ZHAOTao

(College

ofMathematicalScience,LuoyangNormalUniversity,Luoyang471022,China)

even

Abstract:ThepapermainlyintroducesthemethodofconstructinginJavafortheimplementationofthemethodisgiven.

ordermagicsquare.Andtheprogram

Keywords:even;magicsquare;structure;Java

(上接第25页)

[9]Milshtein

Classesin

E,BihamO,andSolomonS.UniversalityIsotropic,Abelian,and

Non—Abelian

Sandpile

Models[J].Phys

Rev

E,1998,58(1):

303—310.

UniversalityClassesinTwo-・DimensionalSelf・-OrganizedCdticalRice・-PileModels

SUNHong-Zhang;TANGZheng・Xin;LIULie;LIUGang;SUXiang—ring

(School

ofScience,HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang

on

471003,China)

or

Abstract:Two。dimensionalrice—pilemodels

thesquarelattice,whichhavedeterministic

stochastic

re—

distributionprocesses,arenumericallyinvestigated.Aftersteady

the

state

shorttransienttime,thesystemreaches

critical

inwhichavalanchesofactivityaredistributedaccordingtopower.1aw.Thestochastic

modeland

deterministic

modelare

notinthe

salne

universalityclass.Thecriticalavalancheexponentsofthedeter-

ministicmodelare丁。=1.09±0.02,,/-。=1.10±0.02and下。=1.14±0.02.Andthecriticalavalanehe

exponents

ofthestochasticmodelarer。=1.254-0.02,r。=1.294-0.02and1-。=1.404-0.02.

Keywords:self-organizedcriticality;power—law;rice—pilemodel

万方数据


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