라이트 아웃은 켜진 불 개수로 난이도를 알 수 없습니다 — 최소 누름 횟수를 계산했습니다
핵심 요약 — 라이트 아웃 5×5의 보통과 어려움은 켜진 불 개수가 12.0개와 12.6개로 거의 같습니다. 그런데 최소 누름 횟수는 6.4번과 10.3번입니다. 화면만 봐서는 두 난이도를 구분할 수 없습니다. 그리고 어려움은 최대 25번을 눌러 섞는데 푸는 데는 최대 14번이면 됩니다 — 섞은 횟수와 푸는 횟수가 다릅니다.
라이트 아웃을 열면 불이 몇 개 켜져 있습니다. 많이 켜져 있으면 어려울 것 같고 적으면 쉬울 것 같습니다.
그 직관이 맞는지 확인했습니다.
난이도별로 400판씩 만들어 계산했습니다
각 난이도의 판을 400개 만들고, 그 판을 다 끄는 데 필요한 최소 누름 횟수를 계산했습니다. 이 값은 정확히 구할 수 있습니다.
| 난이도 | 판 크기 | 켜진 불 | 최소 누름 | 범위 |
|---|---|---|---|---|
| 쉬움 | 3×3 | 4.6개 | 2.92번 | 2~4번 |
| 보통 | 5×5 | 12.0개 | 6.39번 | 5~8번 |
| 어려움 | 5×5 | 12.6개 | 10.31번 | 9~14번 |
보통과 어려움은 켜진 불이 0.6개 차이입니다. 그런데 푸는 데 드는 횟수는 1.6배 차이입니다.
왜 개수로는 알 수 없나
한 칸을 누르면 그 칸과 상하좌우가 함께 바뀝니다. 위치에 따라 바뀌는 칸 수가 다릅니다.
- 모서리 — 3칸
- 가장자리 — 4칸
- 안쪽 — 5칸
그래서 불 열두 개가 켜져 있어도, 그것이 세 번 누른 결과일 수도 있고 열 번 누른 결과일 수도 있습니다. 누를 때마다 이미 꺼진 불이 다시 켜지고 켜진 불이 꺼지면서 개수는 왔다 갔다 하는데, 그 왕복이 개수에 흔적을 남기지 않습니다.
보이는 것은 지금 상태이고, 어려움을 정하는 것은 여기까지 온 경로입니다.
25번 섞어도 14번이면 풀립니다
어려움 설정은 판을 만들 때 9번에서 25번을 눌러 섞습니다. 그런데 실제로 푸는 데 필요한 최소 횟수는 9번에서 14번이었습니다.
당연한 결과입니다. 같은 칸을 두 번 누르면 원래대로 돌아오기 때문입니다. 스물다섯 번을 누르는 동안 같은 칸을 두 번 이상 누른 것이 있으면 그 쌍은 서로를 지웁니다. 남는 것은 홀수 번 눌린 칸들뿐입니다.
5×5는 칸이 25개이므로 어떤 판이든 최대 25번이면 풀리고, 실제로는 그보다 훨씬 적습니다.
그래서 답에는 순서가 없습니다
이 성질에서 중요한 결론이 하나 나옵니다.
어느 칸을 누를지만 정하면 되고, 어떤 순서로 누를지는 상관없습니다. 같은 칸들을 어떤 순서로 눌러도 결과가 같기 때문입니다.
퍼즐을 풀 때 "이 순서로 눌러야 하나" 고민할 필요가 없다는 뜻입니다. 정해야 할 것은 25칸 중 어느 것을 누를 것인가, 그 부분집합 하나뿐입니다.
최소 누름 횟수의 분포
400판씩 계산한 결과입니다.
| 난이도 | 분포 |
|---|---|
| 쉬움(3×3) | 2번 37% · 3번 34% · 4번 29% |
| 보통(5×5) | 5번 28% · 6번 28% · 7번 22% · 8번 23% |
| 어려움(5×5) | 9번 27% · 10번 35% · 11번 22% · 12번 12% · 13번 4% · 14번 1% |
세 난이도가 겹치지 않습니다. 쉬움은 최대 4번, 보통은 58번, 어려움은 914번입니다. 난이도가 실제로 다른 구간을 차지하고 있습니다.
그래서 어떻게 풀면 되나
- 불 개수를 세지 않습니다. 위에서 봤듯 정보가 아닙니다.
- 순서를 고민하지 않습니다. 어느 칸을 누를지만 정하면 됩니다.
- 위에서부터 한 줄씩 끕니다. 첫 줄의 불을 끄려면 둘째 줄의 그 아래 칸을 누르면 됩니다. 이렇게 아래로 내려가면 마지막 줄만 남고, 마지막 줄의 모양으로 첫 줄에서 무엇을 눌렀어야 했는지가 정해집니다. 이 방법이면 어떤 판이든 풀립니다.
- 되돌리기를 겁내지 않습니다. 같은 칸을 다시 누르면 정확히 원래대로 돌아옵니다.
못 푸는 판은 나오지 않습니다
5×5 라이트 아웃에는 사실 풀 수 없는 배치가 존재합니다. 32개 중 31개는 풀리지 않는 상태가 있습니다.
이 게임은 그런 판을 내보내지 않습니다. 판을 만들 때 꺼진 상태에서 시작해 몇 번 누르는 방식을 쓰기 때문입니다. 눌러서 만든 상태는 정의상 되돌릴 수 있습니다. 400판을 검사했을 때 못 푸는 판은 하나도 없었습니다.
이 숫자들에 대해
게임의 생성기와 최소 누름 계산 함수를 그대로 써서 난이도별 400판씩 잰 값입니다. 난이도 설정을 손보면 이 값도 함께 바뀝니다.
라이트 아웃은 코인을 걸지 않는 무료 두뇌게임이며 연령 제한이 없습니다.