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大学数学基礎解説
文献あり

「数学オリンピックチャンピオンの美しい解き方」に出てくる、その他のさまざまな例の練習問題その5

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「数学オリンピックチャンピオンの美しい解き方」に出てくる、その他のさまざまな例の練習問題その5

問題

練習問題6.8

五目並べ(連珠)では、2人のプレイヤー(白と黒)が交代でそれぞれの色の石を19*19の盤上に置いてゆく。相手より先に5個の石を1列(縦、横、斜め)に並べた方が勝ちである。もし5個1列がなく盤上の全てのマスが塞がれば、ゲームは引き分けである。少なくとも引き分けを保証する戦略が最初のプレイヤーにあることを示せ。

解答

難しい。斜めに石を置かないと勝てないので、斜めに置かない場合は考えない。
ところが斜めに置くと、石が縦横に繋がる場所に置かれてしまう。
初めは天元に置くが、意味はあまりない。
縦と横、斜めを同時に並べるような戦略は、くの字に並べることなのだが、初めに斜めに妨害されると、自由なくの字の並べ方は対称性を考えると一通りしかない。テトリスのT型にすると石を縦横に置いていることになる。その場合、石の方向が8個、妨害に必要な数は4個なので、殆どダメである。
斜めに広げようとすると、縦横の繋がりの場所に打たれて並べられない。
(追記 大体の場合、囲碁と同じく後手が白である。白が後手だとして、白は自分の石が縦横斜めに10個以上間隔を開けたい。間の一点に置くだけで、5個並ぶのを妨害できるからだ。それどころか、限りなく離れている方がよい。この規則は守った方が勝ちやすい。全ての石を小ゲイマ、チェスのナイトの移動先に置きたい位だ。)
試してみるとパターンは少ない。
私は全てのパターンを10秒で並べ尽くしたので、四色問題のように証明ができた。
Q. E. D.

参考文献

[1]
テレンス・タオ, 数学オリンピックチャンピオンの美しい解き方, 青土社, 2022, 173
投稿日:2023515

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