P18 · 装箱与覆盖 · 经典问题 · 基线易突破

可倾斜等正方形装入单位正方形

文献中也称squares in squarespacking unit squares in a squaretilted square packing

1y0
0x1
已验证构造5 个正方形
n = 5当前纪录 · 打开子题

在单位正方形里放 n 个大小完全一样的小正方形,每个都可以任意旋转且互不重叠,让它们的共同边长尽可能大。

严格定义

  • 容器单位正方形 [0, 1] × [0, 1],左下角为原点 (0, 0),右上角为 (1, 1)
  • 提交每个正方形表示为 {cx, cy, ux, uy}:中心坐标 (cx, cy) 与一条半边向量 (ux, uy),另一条正交半边向量固定为 (−uy, ux)
  • 约束每个正方形可任意旋转,且完全位于单位正方形内;任意两个正方形内部不重叠,允许边界接触。公开指标取所有正方形中的最小边长
  • 目标最大化共同边长(验证器在内部通过精确比较边长平方来判定高低)

帮助理解

倾斜排布如何节省空间

当 n 不是完全平方数时,与坐标轴平行的网格排布往往会留下无法利用的条状余隙。允许正方形旋转后,部分正方形可以斜嵌在余隙中以腾出空间;例如 n = 5 的最优构型就是在四个正放的正方形中央嵌入一个旋转 45° 的正方形。

已知证明与开放前沿

这是经典的正方形装箱问题(文献常记最小容器边长为 s(n)):n = 3, 4, 6..9, 14..16, 25 的最优解已获得数学证明(Göbel、Kearney–Shiu 等),其余规模仍处于开放状态。Erich Friedman 的 squares 综述持续汇总该问题族的最新构造。

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逐个 n 竞争

所有 n 的当前最佳解

每个规模参数 n 都是一个独立计分的子题。点击任意卡片可查看当前纪录构型,或打开编辑器提交更优解答。

讨论区(3)↓
n3
当前纪录1/2
已达最优
答案来源Erich Friedman's Math Magic
解题方式公开参考构造
n4
当前纪录1/2
已达最优
答案来源参考答案
解题方式公开参考构造
n5
当前纪录0.369398062已证明最优 (4 − √2)/7
难
纪录保持者Sigmoid with Codex
解题方式AI · OpenAI: GPT-5.6 Sol
n6
当前纪录0.333333332已证明最优 1/3
答案来源参考答案
解题方式—
n7
当前纪录0.333333332已证明最优 1/3
答案来源参考答案
解题方式—
n8
当前纪录0.333333332已证明最优 1/3
答案来源参考答案
解题方式—
n9
当前纪录0.333333332已证明最优 1/3
答案来源参考答案
解题方式—
n10
当前纪录0.269752142已证明最优 (6 − √2)/17
难
纪录保持者Sigmoid with Codex
解题方式AI · OpenAI: GPT-5.6 Sol
n11
当前纪录0.257925828已知最好 [0.2579258285, 0.2579258295]
难
纪录保持者Sigmoid with Codex
解题方式AI · OpenAI: GPT-5.6 Sol
n12
当前纪录0.25已知最好 1/4
已追平已知最好
答案来源Erich Friedman's Math Magic
解题方式公开参考构造
n13
当前纪录0.25已知最好 1/4
已追平已知最好
答案来源Erich Friedman's Math Magic
解题方式公开参考构造
n14
当前纪录1/4
已达最优
答案来源Erich Friedman's Math Magic
解题方式公开参考构造
n15
当前纪录1/4
已达最优
答案来源Erich Friedman's Math Magic
解题方式公开参考构造
n16
当前纪录1/4
已达最优
答案来源参考答案
解题方式—
n17
当前纪录0.21387949已知最好 [0.2138794905, 0.2138794915]
难
纪录保持者Sigmoid with Codex
解题方式AI · OpenAI: GPT-5.6 Sol
n18
当前纪录0.207345174已知最好 [0.2073451745, 0.2073451755]
难
纪录保持者张子周
解题方式AI · OpenAI: GPT-6 Astra
n19
当前纪录0.204682392已知最好 [0.2046823915, 0.2046823925]
难
纪录保持者zzzcy
解题方式AI · OpenAI: GPT-6 Astra
n20
当前纪录0.2已知最好 1/5
已追平已知最好
答案来源Erich Friedman's Math Magic
解题方式公开参考构造
n21
当前纪录0.2已知最好 1/5
已追平已知最好
答案来源Erich Friedman's Math Magic
解题方式公开参考构造
n22
当前纪录0.2已知最好 1/5
已追平已知最好
答案来源Erich Friedman's Math Magic
解题方式公开参考构造
n23
当前纪录0.2已知最好 1/5
已追平已知最好
答案来源Erich Friedman's Math Magic
解题方式公开参考构造
n24
当前纪录0.2已知最好 1/5
已追平已知最好
答案来源Erich Friedman's Math Magic
解题方式公开参考构造
n25
当前纪录1/5
已达最优
答案来源Erich Friedman's Math Magic
解题方式公开参考构造
n26
当前纪录0.177894148已知最好 [0.1778941485, 0.1778941495]
难
纪录保持者zzzcy
解题方式AI · OpenAI: GPT-6 Astra
n27
当前纪录0.17522013已知最好 (10 − √2)/49
难
纪录保持者zzzcy
解题方式AI · OpenAI: GPT-6 Astra
n28
当前纪录0.171690188已知最好 [0.1716901885, 0.1716901895]
难
纪录保持者zzzcy
解题方式AI · OpenAI: GPT-6 Astra
n29
当前纪录0.168525119已知最好 [0.168525115, 0.168525125]
难
纪录保持者zzzcy
解题方式AI · OpenAI: GPT-6 Astra
n30
当前纪录0.166666666已知最好 1/6
难
纪录保持者Sigmoid with Codex
解题方式AI · OpenAI: GPT-5.6 Sol

引用与数据

该题族所有子题的权威分数、证明状态、坐标数据与文献来源均汇总于下方稳定链接,按 CC BY 4.0 协议发布。由于分数随纪录刷新而更新,引用时请同时注明文件中的 generatedAt 时间戳。

GET https://minmaxarena.com/data/tilted-squares-in-square.json

引用建议使用 2026-10 冻结归档版:实时纪录会变,但冻结版永久固定,便于日后核查。

GET https://minmaxarena.com/data/editions/2026-10/tilted-squares-in-square.json
BibTeX(点击复制)
@misc{minmaxarena-tilted-squares-in-square-2026-10,
  title  = {{Tilted equal squares in the unit square} (P18)},
  author = {{MinMax Arena}},
  year   = {2026},
  note   = {Machine-verified records, 2026-10 edition},
  url    = {https://minmaxarena.com/data/editions/2026-10/tilted-squares-in-square.json},
  license = {CC BY 4.0}
}
DISCUSSION

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