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第2問

100×100100\times100 の盤を考え、行 aa 列 bb(1≤a,b≤1001\le a,b\le100)のマスを順序対 (a,b)(a,b) と同一視する。kk を 51≤k≤9951\le k\le99 を満たす整数とする。kk-ナイトとは、縦または横に1マス、もう一方の向きに kk マス動く駒である。すなわち (a,b)(a,b) から (c,d)(c,d) へ動くとき (∣a−c∣,∣b−d∣)(|a-c|,|b-d|) は (1,k)(1,k) または (k,1)(k,1) のいずれかである。kk-ナイトはマス (1,1)(1,1) から出発し、何回か手を指す。手の列とは、(x0,y0)=(1,1),(x1,y1),…,(xn,yn)(x_0,y_0)=(1,1),(x_1,y_1),\ldots,(x_n,y_n) という一連のマスであって、すべての i=1,2,…,ni=1,2,\ldots,n について 1≤xi,yi≤1001\le x_i,y_i\le100 かつ kk-ナイトが (xi−1,yi−1)(x_{i-1},y_{i-1}) から (xi,yi)(x_i,y_i) へ動けるものをいう。このとき各マス (xi,yi)(x_i,y_i) は到達可能であるという。各 kk について、到達可能なマスの個数 L(k)L(k) を求めよ。
ステップ 3/5: 2手でマスを2だけずらす
(x,y)→(x±k,y−1)→(x,y−2)(x,y)\to(x\pm k,y-1)\to(x,y-2)
詳しい解説

SS の外にあるマス (x,y)(x,y) と (x,y−2)(x,y-2) に対し、2手の経路 (x,y)→(x+k,y−1)→(x,y−2)(x,y)\to(x+k,y-1)\to(x,y-2) または (x,y)→(x−k,y−1)→(x,y−2)(x,y)\to(x-k,y-1)\to(x,y-2) のいずれかが盤内に収まる。なぜなら x≤100−kx\le100-k または x≥k+1x\ge k+1 により kk の跳躍の符号を選べるからである。対称的に、(x,y)(x,y) と (x−2,y)(x-2,y) も座標の役割を入れ替えた2手の経路で結ばれる。