题目规则
在标准8×8棋盘上,用列a至h、行1至8标记格子。骑士每一步沿一个方向走两格,再垂直走一格,棋盘外的落点无效。骑士从a1出发,问能否恰好在3步内到达h8。
允许经过任意格,也允许提前到达后继续走;但要在总共3步后位于目标。行列均为整数坐标,不可以斜着走或停在格子之间。
如果改问最少步数或任意两格是否可达,颜色只是必要条件,未必足够;仍需搜索具体跳法。本题只问三步能否到达,颜色奇偶已形成直接矛盾,所以省略路线枚举既严谨也更简洁。
给棋盘染色
把棋盘按行列坐标和的奇偶性染成黑白两色。骑士一步中,一坐标变化2、另一坐标变化1,所以行列坐标和的奇偶性恰好改变一次。也就是说每走一步,骑士必定换到另一种颜色。
a1的坐标和为2,是偶数;h8可记作(8,8),坐标和16,也是偶数。因此起点和终点同色。
奇偶判断适合排除不可能路径,不负责找出具体路径。若目标与起点异色,奇数步才符合颜色条件,但仍未必真的有合法奇数步路线;因此看到条件相符时不能立刻宣布可达。
推导步数限制
从同色格出发,走一步会到异色,走两步回到同色,走三步又到异色。一般而言,奇数步到达的格子必与起点异色,偶数步才可能回到同色。
题目要求3步,属于奇数步;目标h8却与起点a1同色。所以不论选择哪条具体路线,三步后都不可能停在h8。
如果把棋盘着色画在纸上,a1和h8的颜色可直接对照,两者都在主对角线的同一颜色类别。每次骑士跳跃跨越两格再转一格,落点的行列坐标和一奇一偶变化,正好跨到另一色。
答案与范围
答案是不能恰好用3步到达。这个颜色论证也排除了少于3步的路径,因为1步同样到异色;它并未单独证明目标最短距离究竟是多少,只回答题目所问的3步可达性。
若想查实际最短距离,可以另行列出合法落点逐层搜索;不能从“3步不行”直接推出“4步可行”或“4步最短”。明确证明覆盖范围,避免把必要条件误当成完整路线。
本题强调“恰好三步”而非“最多三步”。因奇数步落在异色,三步不可行;即便允许少于三步,只有1步或3步属于奇数步,仍到不了同色终点,0步也因起点不同于终点而不行。
评分方法
回答“不可达”,并指出骑士每步必换棋盘颜色、a1与h8同色、奇数步必落在异色,即得满分。具体画出某一条失败路线不是证明,因为其他路线仍可能存在。
本题用的是颜色奇偶不变量,不依赖记忆骑士路线图。对其他棋盘走法,也可先检查每一步是否必改变某种标记,再判断起终状态与步数是否兼容。
棋盘颜色证明不要求真的画出所有可能路线;合法骑士步的坐标变化总是一奇一偶,所以坐标和奇偶必改变。即使某个落点超出棋盘而被禁止,它也只是减少路线,不会产生跳过换色的新动作。目标格坐标h8按字母a=1、b=2依次编号,h对应8,故颜色计算可直接复核。