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视频游戏俄罗斯方块是有史以来最受欢迎的电脑游戏之一,也许部分原因是它的难度使其令人上瘾。游戏的目标是移动和旋转下落的几何形状,以在游戏板底部形成完整的行。现在科学家们已经用数学方法证明,由俄罗斯方块的下落四格骨牌提出的问题是最难解决的问题之一,即使你知道接下来会出现哪些方块。
马萨诸塞理工学院的 Erik D. Demaine、Susan Hohenberger 和 David Liben-Nowell 确定俄罗斯方块符合 NP 完全问题的条件。也就是说,虽然检查问题的一个解决方案是否有效相对容易,但是没有有效的方法来优化游戏的任何目标。这些目标包括最大化消除的行数,最大化在失败前成功放置的方块数,最大化“俄罗斯方块”(同时消除四行)的数量,以及在整个游戏过程中尽可能保持网格的高度较低。而且在研究小组研究的模拟游戏中,玩家提前知道所有即将到来的方块——这种情况应该比真实情况更简单,在真实情况中,随机选择的方块会从屏幕顶部快速落下。
研究人员进一步发现俄罗斯方块是一个 NP 难问题,这意味着它至少与任何其他 NP 问题一样难以解决。“当你在玩俄罗斯方块时,你实际上是在解决难题,”Demaine 说。有趣的是,另一个看似简单但高度令人上瘾的游戏扫雷也是一个 NP 难问题。所以下次你在这两个游戏中失败时,可以安慰自己,计算机可能也做得不会好多少。