Księżna

W komentarzu do poprzedniego wpisu Witman, pisząc program, jako pierwszy na świecie (?) rozprawił się z problemem:
Ile jest różnych bezpiecznych ustawień a(n) największej liczby (n) wieżoskoczków na szachownicy n × n?
Wartości a(n) dla n od 1 do 15 tworzą ciąg:
1, 1, 1, 3, 6, 21, 75, 415, 2621, 21066, 195485, 2083543, 24744474, 323438322, 4596672672… – gotowy do umieszczenia w OEIS (jeśli autor zdecyduje się go tam zarekomendować).

Przypomnę, że analogiczny problem dla wieżogońców, czyli hetmanów, należy do klasycznych – doczekał się mnóstwa publikacji, także ściśle matematycznych i trafił do podręczników programowania. Powstało też wiele wariacji na jego temat.

Wieżoskoczek jest blisko spokrewniony z hetmanem, ponieważ także stanowi „krzyżówkę” figur ortodoksyjnych, choć w zwykłych szachach nie występuje. Pojawia się natomiast pod różnymi nazwami w tzw. szachach bajkowych, czyli w wariantach królewskiej gry oraz w problemistyce jako cesarzowa (empress).

W sumie „krzyżówki” figur szachowych są cztery. Wszystkie obejmuje poniższy trójkąt (bajkowe na różowym tle):

Podany na wstępie problem można uogólnić:
Ile jest różnych (obroty i odbicia lustrzane nie tworzą nowych ustawień) bezpiecznych (figury nie atakują się nawzajem) ustawień największej liczby danych figur na szachownicy n x n?

Odpowiedzi dla wież, skoczków, gońców i hetmanów znane są od dawna (dla skoczków to zagadnienie trywialne, bo ustawienie jest zawsze tylko jedno dla danego n). Dla wieżoskoczków dzięki Witmanowi – od kilku dni. Liczby ustawień gońcoskoczków (księżne w problemistyce) oraz hetmanoskoczków (amazonki lub superhetmany) – pozostają zagadką. W przypadku amazonek wiadomo przynajmniej, ile najwięcej można ich ustawić na szachownicach n x n; o księżnych nic nie wiadomo.

Pozostańmy przy księżnej, czyli gońcoskoczku (GS).

Zadanie jest matem pomocniczym w dwóch ruchach, czyli gra toczy się do jednej bramki – obie strony dążą do zamatowania czarnego króla, który też chce być zamatowany. Zaczynają czarne, a matują białe w drugim posunięciu. Inaczej mówiąc, rozwiązanie polega na wykonaniu czterech „bezstronnych” posunięć (czarne-białe-czarne-białe (bum) – jak w dowcipie o zakonnicy 🙂 ) , po których zaatakowany czarny król nie będzie miał gdzie odejść (ani nie będzie mógł zostać zasłonięty).

Komentarze z prawidłowymi rozwiązaniami uwalniane są wieczorem w przeddzień kolejnego wpisu. Wpisy pojawiają się co kilka dni.