可能有多少种棋路

我们来估算一下棋盘上可能有多少种棋路。要得出精确的结果不太可能,但我们想让读者了解如何大致地估算可能的棋路数。在一本叫《游戏中的数学和数学娱乐》中就做了估算:

白棋第一步可以有20项选择(8个兵,每个可以走一格或者两格,有16种走法,2个马各有2种走法)。应对白棋任何一种走法黑棋有同样的20种走法。把白棋的每种走法和黑棋的每种走法组合起来,那么双方各走一步都有20×20 = 400种不同的棋路。

第一步后可能的棋局数更多了。比方说,假如白棋走的第一步是e2—e4,此后第二步有29种选择。后续的走法又进一步增多。只一个王后,比方说占在d5格里,就有27种可能的走法(假设它能走的格都没有被占)。但是为了方便计算我们采用平均数:

双方前5步每一步都有20种走法;

之后双方每一步都有30种走法。

一般一局棋的步数我们算作40步。那么可能的棋的路数就表示成:

(20·20)5·(30·30)35

要近似地求出这个式子的值,我们做下面的变形和简化:

(20·20)5·(30·30)35 = 2010·3070 = 210·370·1080

把210换成与它近似的数字1000,即103

370写成:

370 =368· 32 ≈ 10(3417 ≈10·8017 = 10·817·1017 = 251·1018 = 2·(210)5·1018 ≈2·1015·1018 =2·1033

所以,

(20·20)5·(30·30)35 ≈ 103·2·1033·1080 = 2·10116

这个数值要远远大于传说中的国际象棋发明者向国王提的奖赏——数之不尽的小麦颗粒数(264-1 ≈ 18·1018)。假如所有地球人都夜以继日地下国际象棋,一秒走一步,要下完所有可能的棋局,足足可以下10100个世纪!