Хромой король может ходить вправо, вниз, вправо вниз и влево вниз на одну клетку. Сколько у него способов добраться из левой верхней клетки доски в правую нижнюю?
Запишем в каждую клетку таблицы количество способов туда добраться. Тогда в левом верхнем углу будет стоять число 1, а в каждой из остальных клеток сумма трех соседних чисел сверху и числа слева.
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ... | 1 | 1 |
2 | 5 | 8 | 11 | 14 | ... | 296 | 298 |
7 | 22 | 46 | 79 | 121 | ... | ? | ? |
В каждую клетку первой строки можно попасть только слева, поэтому первая строка заполнена единицами. Вторая строка начинается с двойки, а каждое следующее число, кроме последнего, на три больше предыдущего. Последнее число во второй строке больше предыдущего только на 2, потому что в эту клетку нельзя попасть слева сверху. Числа в третьей строчке строятся по следующему закону:
7 = 2 + 5,
22 = 7 + (2 + 5 + 8) = (2 + 5) + (2 + 5 + 8),
46 = 22 + (5 + 8 + 11) = (2 + 5)+ (2 + 5 + 8) + (5 + 8 + 11)
и так далее.
Последнее число равно
(2 + 5)+ (2 + 5 + 8) + (5 + 8 + 11) + ... + (293 + 296 + 298) + (296 + 298).
В этой сумме 2 и 298 учитываются по два раза, а все остальные числа по три. Значит, искомое число составляет
Альтернативный способ решения состоит в том, чтобы заметить, что хромой король делает всего два хода вниз. После этого можно посчитать, сколькими способами можно выбрать момент, когда делаются эти ходы — это количество способов зависит от того, какие именно из возможных ходов делаются. Это решение требует большего разбора случаев.
Ответ: 44 847.