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¿Cómo calculo cuántas formas hay de colocar 14 alfiles que no se atacan mutuamente en un tablero de ajedrez?

Es posible colocar hasta 14 alfiles no atacantes en un tablero de ajedrez.

¿Cómo puedo calcular el número de configuraciones válidas, sin escribir un programa para forzarlo?

He consultado Piezas de Ajedrez No Atacantes, pero no abarca la variación en la que estoy interesado, y una búsqueda rápida en Google no ha dado resultados útiles.

ACTUALIZACIÓN: Demostración de que solo se pueden colocar 14 alfiles:

Si dividimos el tablero de ajedrez en diagonales, y tratamos la diagonal 1 y 15 como la misma diagonal, entonces el número máximo de alfiles por diagonal es 1, por lo tanto 14.

Diagonales del tablero de ajedrez

Aquí hay un ejemplo de una configuración de 14 alfiles para mostrar que es posible:

14 alfiles no atacantes

NOTA: No es un duplicado de esta pregunta porque estoy preguntando sobre el número de arreglos de 14 alfiles, no el número máximo de alfiles en un tablero de ajedrez.

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¿Sabes si es posible colocar 15 obispos en el tablero? Supongo que no, pero entender por qué no, y por qué 14 es el máximo, probablemente ayudará mucho a encontrar la respuesta.

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@Bram28 No es posible, se ha añadido una prueba.

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¿Qué quieres decir con tratar las diagonales $1$ y $15$ como iguales?

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Schleichermann Puntos 141

Mira el tablero y cuenta el número de diagonales en una dirección, digamos pendiente negativa, hay 7 diagonales blancas y 7 negras. Por lo tanto, definitivamente 14 es el número más grande posible. Para que lo que voy a decir tenga sentido, asegúrate de tener tu tablero de ajedrez en orientación estándar (blanco en la esquina inferior derecha). Voy a usar / para significar diagonal con pendiente positiva y \ para significar diagonal con pendiente negativa.

Comienza con la diagonal blanca en la esquina superior derecha \ diagonal. Tienes 2 opciones para colocar un alfil aquí, pero luego has hecho la elección para la diagonal inferior izquierda \. Esto elimina las dos diagonales / centrales del resto. Entonces, la segunda diagonal \ hacia abajo tiene dos opciones y fuerza de manera similar a que la siguiente diagonal arriba sea el otro valor. Esto elimina las siguientes dos diagonales / centrales de las opciones. Continúa de esta manera hasta que hayas eliminado un lugar para todos los alfiles blancos, hay $2^4$ posiciones independientes para los alfiles negros. Por lo tanto, puedes encontrar $2^8 = 256$ configuraciones diferentes.

Nota: Creo que esto es efectivamente fuerza bruta ya que puedes recuperar cada configuración de este algoritmo, simplemente las contamos en lugar de escribirlas :)

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Para las diagonales \ en realidad tienes 7 diagonales blancas y 8 negras, pero las diagonales de las esquinas negras pueden tratarse como una sola, ya que solo puedes elegir si poner al alfil en la esquina superior o inferior negra.

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No creo que necesites distinguir entre alfiles negros y blancos, la lógica de eliminar la elección para la otra diagonal del mismo tamaño se mantiene. Muy elegante.

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@GustavBertram sí, me puse perezoso con los alfiles negros. Creo que preferiría considerar elegir las diagonales con pendiente positiva / para ellos. Alternativamente, podrías argumentar por simetría que habrá la misma cantidad de opciones para blancas que para negras (intercambiando blanco y negro y girando el tablero en ángulo recto lo deja invariante, por lo que debería ser lo mismo para blancas y negras)

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InterstellarProbe Puntos 361

Vamos a convertir el tablero de ajedrez en puntos: (fila, columna). El tablero de ajedrez normal se refiere a las columnas A a H. Nosotros usaremos 1 a 8. Considera la resta de la fila menos la columna:

$$\begin{matrix} & & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 \\ \hline 8 & | & 7 & 6 & 5 & 4 & 3 & 2 & 1 & 0 \\ 7 & | & 6 & 5 & 4 & 3 & 2 & 1 & 0 & -1 \\ 6 & | & 5 & 4 & 3 & 2 & 1 & 0 & -1 & -2 \\ 5 & | & 4 & 3 & 2 & 1 & 0 & -1 & -2 & -3 \\ 4 & | & 3 & 2 & 1 & 0 & -1 & -2 & -3 & -4 \\ 3 & | & 2 & 1 & 0 & -1 & -2 & -3 & -4 & -5 \\ 2 & | & 1 & 0 & -1 & -2 & -3 & -4 & -5 & -6 \\ 1 & | & 0 & -1 & -2 & -3 & -4 & -5 & -6 & -7\end{matrix}$$

¿Notas cómo estos números son constantes en las diagonales?

Luego considera la suma de la fila más la columna:

$$\begin{matrix} & & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 \\ \hline 8 & | & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 & 16 \\ 7 & | & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 \\ 6 & | & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 \\ 5 & | & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 \\ 4 & | & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 \\ 3 & | & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 \\ 2 & | & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 \\ 1 & | & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9\end{matrix}$$

¿Notas cómo estos números son constantes en las diagonales opuestas? Entonces, estás buscando 14 pares de números del 1 al 8 de tal manera que obtengas 14 pares distintos (fila - columna, fila + columna) de manera que ningún otro par comparta la misma fila-columna o fila+columna.

Revisé mis notas antiguas para ver dónde recuerdo un problema similar a este. Puede haber sido el seminario en el que discutimos diseños de bloques. En realidad, no tomé una clase que se enfocara en diseños de bloques, así que no recuerdo la configuración. Creo que este enfoque podría ser interesante (y dar más detalles sobre las configuraciones), pero también más consumidor de tiempo y tal vez no valga la pena. Específicamente, este es un problema para un Diseño de Transversales.

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No entiendo cómo puedes contar el número total de formas de obtener el 14 de esto. ¿Puedes ampliar?

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Para clasificar por archivo-rango, necesitas el -7 o el 7 (no puedes obtener ambos, ya que ambos corresponden al archivo+rango de 9). Hay 2 formas de obtenerlo. Para archivo+rango, necesitas el 2 o el 16 (no puedes obtener ambos, ya que ambos corresponden al archivo-rango de 0). Hay 2 formas de obtenerlo. Elige lo que sea más restrictivo. Esto hará que las elecciones posteriores sean más restrictivas. Los tableros de ajedrez tienen mucha simetría, por lo que cualquier restricción hecha en un escenario probablemente se aplique a muchos escenarios.

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Está bien, parece que estamos contando de la misma manera. ¿Puedes añadir un poco más de interpretación sobre cómo se cuenta al final?

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