什么是立体井字棋 4×4×4?
立体井字棋 4×4×4 在由四个 4×4 层上下叠成的立方体中进行,共 64 格。X 先下,双方轮流在任意一层的任意空格上放符号;没有重力,所以上层的格子可以在它下方的格子之前被占。先把自己的四个符号连成一条直线的一方获胜。立方体下满仍没有连线则为和棋。
一条线可以平躺在一层之内,作为该层的一行、一列或一条对角线;也可以贯穿全部四层:沿一根立柱笔直向上,沿立方体的一个侧面或一个截面斜着向上,或者沿四条大对角线之一,从底层的一个角通到顶层的对角。这样一共有 76 条线,而看出那些跨层的线,正是这个游戏的大部分技巧。
各格并不平等。立方体的 8 个角和中心的 8 格(即两个内层各自中间的四格)各位于 7 条线上,其余每格只位于 4 条线上。这 16 格最强,双方通常都会先争夺它们。获胜的方法是双重威胁:两条线各差一个符号,对手只能堵住其中一条。
规则变化
| 规则 | 标准井字棋 | 立体井字棋 4×4×4 |
|---|---|---|
| 棋盘 | 标准井字棋一个 3×3 的平面棋盘,共 9 格。棋桌设置还提供 4×4 和 5×5 棋盘。 | 立体井字棋 4×4×4由四个 4×4 层叠成的立方体,共 64 格。你可以在任意一层的任意空格上放符号。 |
| 如何获胜 | 标准井字棋让自己的三个符号横、竖或斜连成一线。 | 立体井字棋 4×4×4让自己的四个符号连成一条直线,可以在同一层内,也可以贯穿全部四层。 |
| 获胜连线 | 标准井字棋8 条线:三行、三列和两条对角线。 | 立体井字棋 4×4×476 条线:48 条行、列和立柱,立方体中水平和竖直 4×4 截面上的 24 条对角线,以及 4 条从一个角贯穿整个立方体到对角的对角线。 |
| 和棋 | 标准井字棋棋盘下满仍没有连线即为和棋。 | 立体井字棋 4×4×4相同:立方体下满仍没有四连即为和棋。 |
| 完美对弈 | 标准井字棋和棋。 | 立体井字棋 4×4×4先手必胜,这已借助计算机搜索得到证明。 |
| 棋盘与选项 | 标准井字棋3×3 棋盘。棋桌设置还提供 4×4 和 5×5 棋盘,以及反向、自选符号和重力规则。 | 立体井字棋 4×4×4始终使用 4×4×4 立方体。不能与棋盘大小、反向、自选符号和重力规则同时使用。 |
历史
井字棋很自然地可以扩展到更多维度,而边长为四的立方体是最常玩的尺寸。更小的 3×3×3 立方体不是好游戏:先手只要占据中心就能轻松获胜,而且 3×3×3 立方体不可能下满却没有连线,因此永远不会以和棋结束。4×4×4 立方体没有这两个问题,自 20 世纪 60 年代起,由四块透明棋盘叠成的套装就一直作为游戏出售。
在最佳对弈下,4×4×4 的对局并不是和棋。1980 年,奥伦·帕塔什尼克发表了一个借助计算机完成的证明:先手总能强制取胜。1992 年,维克托·阿利斯和一位合作者用证明数搜索再次证实了这一结果,这是阿利斯为求解游戏而开发的方法。