A xira do cabaleiro

Profundidade histórica: A ruta do cabaleiro é unha secuencia matemática na que un cabaleiro visita cada cadriño dun taboleiro de xadrez exactamente unha vez. É tanto un desafío estratéxico como un problema clásico das matemáticas recreativas.

 

Orixes:

Este problema está lonxe de ser un descubrimento moderno. As solucións máis antigas coñecidas datan do século IX, proporcionadas por mestres de Bagdad como Al-Adli e As-Suli. Ademais, na literatura india do século IX, o poeta cachemirio Rudrata demostrou esta estética matemática na súa obra Kavyalankara, na que compuxo un poema que seguía a secuencia da ruta do cabaleiro.

 

Literatura occidental:

No século XIII, o rei Afonso X de Castela presentou manobras complexas baseadas no movemento do cabaleiro no seu famoso Libro de los Juegos (Libro dos Xogos). Con todo, o fundamento matemático moderno do problema foi establecido en 1759 por Leonhard Euler, cuxa análise agora se recoñece como unha das pedras angulares da Teoría de Grafos.

 

Características:

Visita pechada (reentrante): Se o cabaleiro remata nun cadro que está exactamente a unha xugada de cabaleiro do cadro de saída, permitíndolle comezar de novo a volta inmediatamente.

 

Tour aberta:

Se o cabaleiro visita todas as casas pero remata nunha casa da que non pode chegar ao punto de partida nun só movemento.

O problema das oito raíñas: Dijkstra e o nacemento da programación estruturada

Formulado por Max Bezzel en 1848 e que chamou a atención de xenios como Carl Friedrich Gauss, este problema transformouse nun “manifesto de programación” na década de 1970 por un dos pais da informática moderna, Edsger W. Dijkstra.

A conexión entre Dijkstra e o DFS

Na súa obra seminal, Notas sobre Programación Estructurada (1972), Dijkstra utilizou o problema das oito raíñas para demostrar como un algoritmo pode construírse de xeito sistemático mediante un proceso que chamou “refinamento paso a paso.”

  • DFS e Backtracking: Dijkstra definiu o método de colocar unha raíña nunha fila e descender á seguinte (Depth-First Search – DFS) e volver ao paso anterior para tentar outra posibilidade ao topar cun impasse (Backtracking) como o exemplo máis puro de programación estruturada.

O poder do percorrido atrás:

Segundo Dijkstra, este enfoque representa a primeira gran fita na refinación do proceso de “ensayo e erro” nunha secuencia lóxica impecable que un co

O problema do trigo e do taboleiro de xadrez: crecemento exponencial

Lenda e orixe:

Segundo a historia, cando o inventor dos xogos de taboleiro, Sissa bin Dahir, presentou o xogo ao rei da India, o rei preguntoulle que recompensa desexaba. Sissa fixo unha petición aparentemente modesta: “Quero un gran de trigo para a primeira casa do taboleiro, dous para a segunda, catro para a terceira e, para cada casa seguinte, o dobre da cantidade da anterior.” O rei descartou inicialmente esta petición, pensando que era só “un puñado de trigo”; con todo, cando comezou o cálculo, quedou claro que nin o tesouro nin todas as reservas mundiais de trigo serían suficientes para satisfacer esta demanda.

Registro histórico: Ibn Khallikan (1256)

O primeiro rexistro escrito coñecido desta famosa historia foi documentado en 1256 polo recoñecido biógrafo e historiador Ibn Khallikan. Ibn Khallikan incorporou este acontecemento na súa obra non só como un conto, senón como proba de como as matemáticas desprazan os límites da imaxinación.

Realidade Matemática:

Esta solicitude feita para os 64 cadrados do taboleiro de xadrez é o exemplo máis puro de progresión xeométrica (crecemento exponencial). A cantidade en cada cadriño calcúlase usando a fórmula 2n-1 . A ecuación que proporciona a cantidade total de trigo é a seguinte:

 

S =


63

i=0

2i = 264 − 1

A cifra masiva resultante deste cálculo é:

18,446,744,073,709,551,615

Por que é tan importante?

  • Escala de crecemento: Este número equivale a aproximadamente 2.000 veces a produción anual total de trigo do mundo na actualidade. 

Lección estratéxica: Este problema é unha antiga lección de sabedoría que ensina a líderes e estrategas como pequenos cambios (“duplicación”) poden transformarse en forzas incontrolables co paso do tempo.