什麼是立體井字棋 4×4×4?
立體井字棋 4×4×4 在由四個 4×4 層上下疊成的立方體中進行,共 64 格。X 先下,雙方輪流在任一層的任一空格上放符號;沒有重力,所以上層的格子可以在它下方的格子之前被占。先把自己的四個符號連成一條直線的一方獲勝。立方體下滿仍沒有連線則為和局。
一條線可以平躺在一層之內,作為該層的一條橫線、一條直線或一條對角線;也可以貫穿全部四層:沿一根立柱筆直向上,沿立方體的一個側面或一個截面斜著向上,或者沿四條大對角線之一,從底層的一個角通到頂層的對角。這樣一共有 76 條線,而看出那些跨層的線,正是這個遊戲的大部分技巧。
各格並不平等。立方體的 8 個角和中心的 8 格(也就是兩個內層各自中間的四格)各位於 7 條線上,其餘每格只位於 4 條線上。這 16 格最強,雙方通常都會先爭奪它們。獲勝的方法是雙重威脅:兩條線各差一個符號,對手只能擋住其中一條。
規則變化
| 規則 | 標準井字棋 | 立體井字棋 4×4×4 |
|---|---|---|
| 棋盤 | 標準井字棋一個 3×3 的平面棋盤,共 9 格。棋桌設定還提供 4×4 和 5×5 棋盤。 | 立體井字棋 4×4×4由四個 4×4 層疊成的立方體,共 64 格。你可以在任一層的任一空格上放符號。 |
| 如何獲勝 | 標準井字棋讓自己的三個符號橫、直或斜連成一線。 | 立體井字棋 4×4×4讓自己的四個符號連成一條直線,可以在同一層內,也可以貫穿全部四層。 |
| 獲勝連線 | 標準井字棋8 條線:三條橫線、三條直線和兩條對角線。 | 立體井字棋 4×4×476 條線:48 條橫線、直線和立柱,立方體中水平和垂直 4×4 截面上的 24 條對角線,以及 4 條從一個角貫穿整個立方體到對角的對角線。 |
| 和局 | 標準井字棋棋盤下滿仍沒有連線即為和局。 | 立體井字棋 4×4×4相同:立方體下滿仍沒有四連即為和局。 |
| 完美對弈 | 標準井字棋和局。 | 立體井字棋 4×4×4先手必勝,這已藉助電腦搜尋得到證明。 |
| 棋盤與選項 | 標準井字棋3×3 棋盤。棋桌設定還提供 4×4 和 5×5 棋盤,以及反向、自選符號和重力規則。 | 立體井字棋 4×4×4一律使用 4×4×4 立方體。不能與棋盤大小、反向、自選符號和重力規則同時使用。 |
歷史
井字棋很自然地可以延伸到更多維度,而邊長為四的立方體是最常玩的尺寸。更小的 3×3×3 立方體不是好遊戲:先手只要占據中心就能輕鬆獲勝,而且 3×3×3 立方體不可能下滿卻沒有連線,因此永遠不會以和局結束。4×4×4 立方體沒有這兩個問題,自 1960 年代起,由四塊透明棋盤疊成的套裝就一直作為遊戲販售。
在最佳對弈下,4×4×4 的對局並不是和局。1980 年,奧倫·帕塔什尼克發表了一個藉助電腦完成的證明:先手總能強制取勝。1992 年,維克多·阿利斯和一位共同作者以證明數搜尋再次證實了這一結果,這是阿利斯為求解遊戲而開發的方法。