Rauhalliset ratsut

Kuinka monella tavalla voidaan kaksi valkeaa ja kaksi mustaa hevosta asettaa nxn-shakkilaudalle, siten että uhkauksia ei ole?

- Samanväriset saavat uhata toisiaan, eriväriset eivät.
- Samanväriset hevoset ovat identtisen näköiset eli niistä ei pysty sanomaan kumpi on kumpi (eli niiden järjestyksellä laudalla ei ole väliä). Eriväriset tietenkin on erotettavissa.
- Laudan asento on kiinnitetty (joten kiertosymmetriset, kuten myös peilisymmetrisetkin, asettelut lasketaan erillisinä).

7

101

    Vastaukset 7

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      Helppo laskea pienellä Python ohjelmalla. Lopussa (n>15) alkaa hidastumaan, joten kannattaa ajaa Pypyllä.

      n
      2: 6
      3: 244
      4: 4232
      5: 37464
      6: 204662
      7: 824996
      8: 2688240
      9: 7487972
      10: 18497750
      11: 41565432
      12: 86511416
      13: 169026560
      14: 313175622
      15: 554622140
      16: 944700752
      17: 1555473036
      18: 2485913030
      19: 3869378672
      20: 5882535480

      • Anonyymi

        Jos joku epäilee tulosten oikeellisuutta, niin alla on kaikki 244 vaihtoehtoa 3x3 laudalla. Laudan ruudut on numeroitu

        0,1,2
        3,4,5
        6,7,8

        Alla olevien nelinumeroisten lukujen kaksi ensimmäistä numeroa kertoo valkoisten ratsujen sijainnit ja kaksi jälkimmäistä mustien ratsujen sijainnit. Tarkistakaa muutama tapaus!

        0123, 0124, 0134, 0214, 0216, 0218, 0246, 0248, 0268, 0314, 0316, 0346, 0412, 0413, 0416, 0418, 0423, 0426, 0428, 0436, 0438, 0468, 0512, 0513, 0514, 0518, 0523, 0524, 0528, 0534, 0538, 0548, 0623, 0624, 0628, 0634, 0638, 0648, 0713, 0714, 0716, 0718, 0734, 0736, 0738, 0746, 0748, 0768, 0824, 0826, 0846, 1204, 1205, 1245, 1304, 1305, 1307, 1345, 1347, 1357, 1402, 1403, 1405, 1407, 1423, 1425, 1427, 1435, 1437, 1457, 1523, 1524, 1527, 1534, 1537, 1547, 1602, 1603, 1604, 1607, 1623, 1624, 1627, 1634, 1637, 1647, 1734, 1735, 1745, 1802, 1804, 1805, 1807, 1824, 1825, 1827, 1845, 1847, 1857, 2301, 2304, 2305, 2306, 2314, 2315, 2316, 2345, 2346, 2356, 2401, 2405, 2406, 2408, 2415, 2416, 2418, 2456, 2458, 2468, 2514, 2518, 2548, 2604, 2608, 2648, 2714, 2715, 2716, 2718, 2745, 2746, 2748, 2756, 2758, 2768, 2804, 2805, 2806, 2845, 2846, 2856, 3401, 3405, 3406, 3407, 3415, 3416, 3417, 3456, 3457, 3467, 3514, 3517, 3547, 3604, 3607, 3647, 3714, 3715, 3716, 3745, 3746, 3756, 3804, 3805, 3806, 3807, 3845, 3846, 3847, 3856, 3857, 3867, 4512, 4513, 4517, 4518, 4523, 4527, 4528, 4537, 4538, 4578, 4602, 4603, 4607, 4608, 4623, 4627, 4628, 4637, 4638, 4678, 4713, 4715, 4716, 4718, 4735, 4736, 4738, 4756, 4758, 4768, 4802, 4805, 4806, 4807, 4825, 4826, 4827, 4856, 4857, 4867, 5623, 5624, 5627, 5628, 5634, 5637, 5638, 5647, 5648, 5678, 5713, 5714, 5718, 5734, 5738, 5748, 5824, 5827, 5847, 6734, 6738, 6748, 6802, 6804, 6807, 6824, 6827, 6847, 7845, 7846, 7856


      • Täysin oikein! Tai siis ainakin itse saan samat, joten luultavasti :D.

        Vakioaikainen algoritmi on kuitenkin olemassa ja sen löytäminen aika mielenkiintoinen pähkinä.

        Esimerkiksi:

        n=100: 2490750884432120
        n=1000: 249990524114158110222320
        n=100000: 2499999990500240011474408001065372794320

        Noiden lukujen muoto tietenkin kielii siitä, että siellä on jokin johtava termi. Johan se on nähtävissä siitäkin, että kun lauta kasvaa suureksi, tulee uhkauksien merkitys entistä mitättömämmäksi ja ratsut saavat sijaita melkein kuinka vaan laudalla. No, en nyt paljasta enempää, mutta innostuin vähän ja kirjoitin juttua vastaavasta neljän saman värisen ratsun tehtävästä:
        https://membolicsythod.home.blog/2019/06/17/rauhalliset-ratsut/
        Kannattaa kokeilla vastaavaa tehtävää ensin kolmelle ratsulle, joka sen alkuperäinen muoto ohjelmointiputkassa olikin, missä tähän tehtävään törmäsin: https://www.ohjelmointiputka.net/postit/tehtava.php?tunnus=kunhev

        Tuolla blogissa on muuten juttua myös muista täälläkin palstalla esiintyneistä tehtävistä kuten Vangin pasianssi ja mikäs se toinen oli .. ai niin se suorakaide-tehtävä, mutta en ole vielä julkaissut sitä artikkelia, kannattaa pysyä linjoilla jos kiinnostaa.. :D


    • Anonyymi

      Valkoiset ratsut voidaan asettaa ihan peruskoulumatikalla tarkasti (n^2-1)*n/2 tavalla. Jos n on iso, mustat ratsut voidaan sijoittaa valkoisten sekaan noin (n^2-19)*(n^2-18)/2 tavalla. Nuo kertomalla saadaan ihan hyvät likiarvot:

      n = 100: 2490509474145000
      n = 1000: 249990500094749914500000
      n = 100000: 2499999990500000009474999999145000000000
      n = 1000000: 249999999990500000000094749999999914500000000000
      n = 10000000: 24999999999990500000000000947499999999991450000000000000

      Aika lähellä sinun tarkkoja arvoja.

      • Anonyymi

        Poistamalla valkoisten ratsujen reunojen yli menevät ja päällekkäiset varaukset saadaan 1000x1000 kahden ratsun keskimääräiseksi ruutujen varausluvuksi 17.9519861838. Pitää laskea vain valkoisten ratsujen n. 500 miljardia kombinaatiota! Kaavassa 18 korvautuu tuolla ja 19 muuttuu 18.9519861838:ksi. Tulokseksi saadaan

        n = 1000: 249990524101190492356608

        Alkaa olla kohta tarkempi kuin ihan tarkka luku!


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Poistamalla valkoisten ratsujen reunojen yli menevät ja päällekkäiset varaukset saadaan 1000x1000 kahden ratsun keskimääräiseksi ruutujen varausluvuksi 17.9519861838. Pitää laskea vain valkoisten ratsujen n. 500 miljardia kombinaatiota! Kaavassa 18 korvautuu tuolla ja 19 muuttuu 18.9519861838:ksi. Tulokseksi saadaan

        n = 1000: 249990524101190492356608

        Alkaa olla kohta tarkempi kuin ihan tarkka luku!

        Olin nopeuttanut ohjelmaa virheellisesti ja ohjelma jätti huomioimatta kaukaisimmat yhteiset uhkaukset. Oikea ruutujen keskimääräinen varausluku onkin 17.9519603276 ja sillä saadaan tulokseksi:

        n = 1000: 249990524114118310363136

        Kolme oikeaa numero lisää. Tarkka luku näyttää olevan ihan oikea!


      • (n^2-1)*n/2 * (n^2-a)*(n^2-b)/2
        =
        1/4 * (n^8 - (1 b a)n^6 (a b ab)n^4 - (ab)n^2 )

        Kun
        a = 18.9519861838
        b = 17.9519861838,
        niin
        1 b a = 37.9 = 38
        Kyllä, kyllä oikealta näyttää! Pyöristämällä päästäänkin oikeaan kertoimeen :D

        a b ab = 377.1 Tämä heittää jo vähän enemmän ja viidennen asteen termi puuttuu välistä. Ratkaisu on siis, paljastettakoon: polynomi!

        Voisikohan viidellekin ratsulle vain laskea arvon tarpeeksi monessa pisteessä ja päätellä niistä mikä polynomi ratkaisun on oltava? Se siinä vaan vielä on, että siinä on aina jokin alaraja mistä lähtien polynomi alkaa antamaan arvon ja pitäisi tietää mikä se viiden tapauksessa on ja sitten vielä jotenkin laskea tarpeeksi monessa ja siis tarpeeksi isoissa pisteessä se arvo.
        Periaatteessa sitä inkluusio-eksluusio ratkaisuakin voisi koittaa, mutta siinä olisi 5C2 = 10 ehtoa ja niistä tulee melko monia erilaisia leikkaustyyppejä. Miten esimerkiksi 5-ketjujen määrän voi graafilta laskea? Tai no, varmaan niitä voisi eri n:n arvoille laskea ja sitten arvata kaavan, jos siinä näkyy joku systemaattisuus.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Kylypylä mätänee

      Kuka sotki uimaaltaan bakteereilla
      Suomussalmi
      73
      1140
    2. Tässä ovat Elämäni biisi -vieraat lauantai 3.10. - Yksi vieras on todellinen suomalaisten suosikki

      Jos menisit Elämäni biisiin, mikä olisi elämäsi biisi ja miksi? Elämäni biisi tulee suorana lähetyksenä Tampereelta. K
      Viihde ja kulttuuri
      14
      968
    3. En voi kertoa meistä kenellekään

      Minulla on ikävä sinua mies.. Oon yrittänyt taas unohtaa, mutta silti tulet mieleeni lähes päivittäin. Eihän meitä voi o
      Ikävä
      61
      940
    4. Huomenta

      Sinulle! Olen miettinyt sinua paljon yön aikana. 🫂
      Ikävä
      65
      831
    5. Mikä kaivatullesi

      On tärkeintä elämässään?
      Ikävä
      60
      760
    6. 57
      720
    7. SuMetKu konkursissa

      Asiakastiedon sivulla oli, SuMetKu asetettu konkurssiin. Tulihan se seinä vastaan lopultakin suuruudenhulluudessa.
      Suomussalmi
      24
      630
    8. Kadutko mies sitä miten reagoit?

      ..siihen sotkuun, jonka jälkeen mikään ei ole ollut kuin ennen. 🥺
      Ikävä
      49
      627
    9. Onko mulla vielä mahkuja saada sinut M nainen

      Sano joku prosenttiluku?
      Ikävä
      60
      627
    10. Jos mies naisen prinsessakohtelu

      on sinulle liikaa, älä valitse prinsessaa 🦋🧚🏼‍♀️👸🏼
      Ikävä
      133
      606
    11. Mitä ihmettä pitäisi tapahtua

      Että me kohdataan ja saadaan tämä tilanne etenemään?
      Ikävä
      67
      606
    12. Suutuin lähinnä itselleni

      Kun irl juttujen takia näyttää erittäin epätodennäköiseltä, että olisin millään tavoin toivottu henkilö sulle.
      Ikävä
      34
      581
    13. Miksi olet niin hankala?

      Miksi toimit miten toimit?
      Ikävä
      50
      559
    14. Miksi meille jäi

      Niin huonot välit vaikka meistä kumpikaan ei ole tunteilleen mitään voinut. Ehkä se kohtalo on sitä mieltä ettei kuitenk
      Ikävä
      35
      519
    15. Hei. Ilmeisesti tässä saa unohtaa sen

      että meistä joskus jotain tulisi? M
      Ikävä
      29
      515
    16. Ei voi mittään

      Tykkään sinusta, vaikka miten typerän jutun suustasi päästät😅
      Ikävä
      33
      510
    17. En usko enää

      rakkauteen.
      Ikävä
      72
      486
    18. Tykkään sinusta

      Vaikka en vastailekaan!
      Ikävä
      18
      484
    19. Miten voit tykätä

      Jos samaan aikaan haluat pysyä mahdollisimman kaukana?
      Ikävä
      40
      467
    20. Mitä sulle

      Kuuluu?
      Ikävä
      24
      449
    Aihe