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 =20 10 ·30 70 =2 10 ·3 70 ·10 80 。
把2 10 换成与它近似的数字1000,即1 03 。
3 70 写成:
3 70 =3 68 ·3 2 ≈10(3 4 ) 17 ≈10·80 17 =10·8 17 ·10 17 =2 51 ·10 18 =2·(2 10 )5·10 18 ≈2·10 15 ·10 18 =2·10 33 。
所以,
(20·20) 5 ·(30·30) 35 ≈10 3 ·2·10 33 ·10 80 =2·10 116 。
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(2 64 -1≈18·10 18 )。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10 100 个世纪!