俄罗斯方块环游记|《俄罗斯方块环游记》与数学的美丽邂逅,竟会带来神奇“化学”变化?

数学是高大上的尖端科学非学霸不能准确驾驭 , 而俄罗斯方块则是普惠游戏老少皆宜均可轻松上手 。 但是你知道吗?其实俄罗斯方块中也有许多高深的数学知识 , 来 , 跟七块儿一起去看下吧!

俄罗斯方块环游记|《俄罗斯方块环游记》与数学的美丽邂逅,竟会带来神奇“化学”变化?
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我们所熟知的俄罗斯方块累积有7种方块类型 , 而根据方块的不同形状 , 方块玩家们也给予了它们亲切的“象形化”命名 , 依次被称为I、J、L、O、S、T、Z块 。 各个方块在游戏中随机掉落时 , 需要将方块填放到合适位置以达成成功消行 。 每次可消除1-4行不等 , 但随着方块掉落速度越来越快 , 没被消除的行也会越垒越高 , 当达到矩形游戏方框的天花板时 , 那么游戏就会GEME OVER 。

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在《俄罗斯方块环游记》中 , 每次消除行数不同 , 则获得分数也不同 , 例如:消去1行得100分、消去2行得300分、消去3行得500分、消去4行得800分 。 由此得知 , 在“小环游”中消1行得分与消掉行数比值是100:1;消2行得分与消掉行数比值是150:1;消3行得分与消掉行数比值是500:3;消4行得分与消掉行比值是200:1 , 消除比例呈现爆炸式跳跃增幅 。 接下来从总得分分析 , 可发现100、300、500、800的分值变化规律是300-100=200 , 500-300=200 , 800-500=300 。 这两条数学规律千言万语可汇成一句话“每次消得的行数越多则越划算” 。
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俄罗斯方块看似只要技术足够高就能够“无限”消行下去 , 那如果我们用高大上的数学严谨一下 , 游戏真的能够无限玩下去吗?经过科学家仔细研究后指出“S”型方块和“Z”型方块(指2005年前的传统方块)若以一定频率间隔交替刷出 , 矩形游戏区内将会出现越来越多无法消去的行 , 累积到最后必然导致触摸消行“天花板” 。 当然 , 也指出这仅仅是很低概率的事件 , 但对于严谨的数学来说 , 俄罗斯方块依然有“触顶”可能 , 无限玩下去只能是乌托邦理想而已 。
俄罗斯方块遇到的数学问题远不止于此 , 有人曾设想用方块组合一个完美矩形 。 俄罗斯方块7种方块总面积为28格 , 若每块在允许翻转的情况下且只能使用一次 , 那么有可能用全部7个形状的俄罗斯方块拼出完美矩形吗?答案是否定的 , 大家可采用著名的染色方法既可一目了然的验证 。 大家将每个方格按黑白相间染色 , 这样方块中的6种方块都会占据2黑色格以及2白色格数目完全相等 , 而“T”型方块所占黑白格数目始终不等 。 由于“T”型方块的存在 , 导致7个方块所占据黑白格总数也不相等 , 而在矩形形成的黑白格数目则是相等的 , 因此 , 矩形不能被7种方块所填满 。

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如果能用数学思维去玩俄罗斯方块 , 方块玩家们是不是跟七块儿一样觉得 , 原来俄罗斯方块并没有我们想象的那么简单 , 而数学也没有我们想象中的那么难以理解呢~

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