棋盤上的數(shù)學(xué):最快的走法有多少種?
題圖所示是一個國際象棋棋盤。棋子“馬”的走法是:從一個格子出發(fā),沿著橫向或者縱向跳 2 格的同時,在另一個方向上跳1格,走出一個“日”字形。例如從圖中 A 出發(fā)一步可到達任意 B 的位置。那么一個棋子“馬”從棋盤的左下角跳至右上角最快的走法共有多少種?

【解析】
國際象棋的棋盤上,每一格都有標(biāo)準(zhǔn)的代號。例如, 代表左下的黑色格子,
代表右下的白色格子,而右上的黑色格子代號為
.
從數(shù)學(xué)的角度來說,為了方便起見,可以把左下角的格子記作 , 右上角的格子記作
, 在對角線上緊鄰右上角的格子則可記作
.
從 到
的一種典型的最快走法如下:
以上走法的特點是:每走一步,在橫向和縱向上都是前進的,符合 “最快走法” 的要求。
從 到
的一種典型走法如下:
以上走法也符合 “最快走法” 的要求,其特點是:在縱、橫兩個方向上,都有三個 , 兩個
和一個
.
為了方便起見,我們引入以下記號:
前面提到的從 到
的典型走法可以簡潔地表示為:
.
這類走法共有 種變化,其最終效果相同,就是:橫向前進
格,縱向前進
格。
為了到達 ,也就是右上角的黑色格子,還需要多走兩 步:一個
和一個
,而且這兩步棋不能是第一步,也不能是最后一步。
具體的例子有:
應(yīng)用插空模型可以求得,這類走法共有 種。