数字华容道怎么玩
- 选尺寸:3×3(8 块)适合热身,4×4(15 块)是最常见的数字华容道,5×5(24 块)适合挑战耐心。三种尺寸各自保存进度和最佳成绩。
- 把数字推进空格:点空格旁边的数字,它就滑进空格;点同一行或同一列更远的数字,中间一整排会一起推过去。也可以在棋盘上滑动,电脑上可以用方向键。
- 按顺序排好:从左到右、从上到下排成 1、2、3……,空格留在右下角。已经回到自己位置的数字会变成绿色。
- 看步数和用时:第一步开始计时,还原后停止。每移动一块数字算 1 步。最少步数和最短用时保存在本机。
- 撤销、重新打乱、提示:走错了点撤销;想换一局点重新打乱;卡住了点提示,会替你走下一步。用过提示的那一局不计入最佳记录。
数字华容道技巧:一定能还原的分层法
不用背公式。按“一层一层”的顺序还原,排好的数字以后就不用再动:
- 先排第一行。先把 1 送回去,再送 2。让空格绕到数字前面,数字往空格里走一步,空格再绕到前面——这样就能“牵着”一个数字走。
- 一行的最后两块要一起放。3 和 4 不能一块一块地放。先把 4 停在 3 的位置,再把 3 放到 4 的正下方,然后让空格绕一圈,两块一起转进去。
- 第二行同理。4×4 排好两行后只剩下面两行;5×5 继续一行一行排,直到剩两行。
- 最后两行按列来。把同一列的两块配成一对(4×4 先 9 和 13,再 10 和 14),用“先停一块、再塞另一块”的办法横着放进去。
- 最后的 2×2 自己就会好:让剩下三块绕着空格转,直到都归位。
本游戏的提示也是按分层思路走的,多点几次提示就能看到这个方法怎么用。3×3 的提示总是最短路线。
为什么有一半的摆法无解
每推一次,都是空格和一块数字换位置。这会让数字顺序按很固定的方式变化,所以有一个隐藏的“奇偶性”无论怎么推都不会变。左边这盘看起来只差一次交换,但不管怎么推都还原不了。
- 奇数边长(3×3、5×5):数逆序数(大数排在小数前面的对数),为偶数时有解。
- 偶数边长(4×4):逆序数加上空格所在行(从下往上数),总和为奇数时有解。
我们用完整搜索验证了这条规则:3×3 一共有 362,880 种摆法,从还原态出发恰好能走到其中 181,440 种,规则判定的结果与此完全一致。本站打乱时就用它保证不会发给你一盘死局。
各尺寸要多少步:一组数字
- 3×3:181,440 个有解局面,任何局面最多 31 步还原,平均 21.97 步;需要整整 31 步的只有 2 个。
- 4×4:10,461,394,944,000 个有解局面,多到没法一一列出;研究者公开发表的计算机搜索表明,任何局面都不超过 80 步。
- 5×5:局面数约为 7.76 × 1024。用分层法第一次还原,一般要走几百步。
3×3 各步数对应的局面数(本站对全部局面做广度优先搜索得到):
| 最少步数 | 局面数 | 最少步数 | 局面数 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 16 | 4,485 |
| 1 | 2 | 17 | 5,638 |
| 2 | 4 | 18 | 9,529 |
| 3 | 8 | 19 | 10,878 |
| 4 | 16 | 20 | 16,993 |
| 5 | 20 | 21 | 17,110 |
| 6 | 39 | 22 | 23,952 |
| 7 | 62 | 23 | 20,224 |
| 8 | 116 | 24 | 24,047 |
| 9 | 152 | 25 | 15,578 |
| 10 | 286 | 26 | 14,560 |
| 11 | 396 | 27 | 6,274 |
| 12 | 748 | 28 | 3,910 |
| 13 | 1,024 | 29 | 760 |
| 14 | 1,893 | 30 | 221 |
| 15 | 2,512 | 31 | 2 |
数字华容道和三国华容道
数字华容道其实就是国际上常说的“15 数字推盘”(15 puzzle):方块一样大、只有一个空格,考的是排序。英文版页面与本页共用同一份存档。
三国华容道则是“出口谜题”:棋子大小不一,要给 2×2 的曹操让出一条路。可以玩三国华容道在线版,看横刀立马 81 步解法,或者试试英文的 sliding block puzzle。喜欢拼方块的话,还有方块拼图在线玩。