Введение

Детская настольная игра

Connect Four (также известная как Connect 4, Four Up, Plot Four, Find Four, Captain's Mistress, Four in a Row, Drop Four и Gravitrips в Советском Союзе) – это игра, в которой игроки выбирают цвет и по очереди опускают цветные фишки в вертикальную игровую доску размером 6x7. Фишки падают вниз, занимая самое нижнее свободное место в выбранном столбце. Цель игры – первым составить горизонтальную, вертикальную или диагональную линию из четырех своих фишек. Таким образом, это разновидность игры M,n,k (7, 6, 4) с ограничениями на размещение фишек. Connect Four – игра с известным решением. Первый игрок всегда может выиграть, делая правильные ходы. Игра была изобретена Говардом Векслером и впервые выпущена под торговой маркой Connect Four компанией Milton Bradley в феврале 1974 года.

Геймплей

Пример игрового процесса (справа) демонстрирует, как первый игрок начинает игру «Крестики-нолики в ряд» (Connect Four), опустив один из своих жёлтых жетонов в центральную колонку пустой игровой доски. Затем игроки по очереди по одному опускают свои жетоны в любой незаполненный столбец, пока второй игрок, играющий красными жетонами, не соберет четыре в ряд по диагонали и не выиграет. Если доска заполнится до того, как кто-либо из игроков соберет четыре в ряд, игра завершится вничью.

Математическое решение

Connect Four – это игра для двух игроков с полной информацией для обеих сторон, что означает отсутствие скрытых элементов. Connect Four также относится к классу антагонистических игр с нулевой суммой, поскольку выигрыш одного игрока означает проигрыш другого. Одной из мер сложности игры Connect Four является количество возможных состояний игровой доски. Для классической версии Connect Four, играемой на поле 7x6 (7 столбцов в ширину и 6 строк в высоту), существует 4 531 985 219 092 (около 4½ триллионов) возможных позиций для всех досок, заполненных от 0 до 42 фишек. Игра была впервые решена Джеймсом Доу Алленом (1 октября 1988 года) и независимо Виктором Аллисом (16 октября 1988 года). Аллис описывает решение Connect Four как подход, основанный на знаниях, включающий девять стратегий. Аллен также описывает выигрышные стратегии в своем анализе игры. На момент первых решений для Connect Four, полный перебор (brute force) не считался осуществимым из-за сложности игры и ограничений компьютерных технологий того времени. Впоследствии Connect Four была решена методами полного перебора, начиная с работы Джона Тромпа по созданию базы данных глубиной 8 слоев. Алгоритмы искусственного интеллекта, способные эффективно решать Connect Four, – это minimax или negamax, с оптимизациями, такими как альфа-бета отсечение, упорядочивание ходов и таблицы транспозиции. Код для решения Connect Four с использованием этих методов также является основой для целочисленного бенчмарка производительности Fhourstones. Решение для Connect Four – победа первого игрока. При оптимальной игре первый игрок может гарантированно выиграть, начав в центральном столбце. Игра теоретически сводится к ничьей, если первый игрок начинает в столбцах, смежных с центром. Для крайних столбцов игровой доски – 1 и 2 слева (или 7 и 6 справа) – точная оценка хода для первого игрока – проигрыш на 40-м ходе, а также сценарий Cylinder Infinite Connect Four. Некоторые версии физической версии Connect Four от Hasbro позволяют легко извлекать фишки снизу по одной. Помимо традиционного игрового процесса, эта функция позволяет создавать различные вариации игры. Некоторые ранние версии игры также включали специальные фишки с маркировкой и картонные удлинители для столбцов, предлагая дополнительные вариации игрового процесса.

Поп-аут

PopOut начинается так же, как и традиционная игра: с пустой доски и игроки по очереди размещают свои цветные диски на доске. Во время каждого хода игрок может либо добавить диск сверху, либо, если у него есть диски своего цвета в нижнем ряду, убрать (или "вытолкнуть") диск своего цвета снизу. Когда диск выталкивается снизу, все диски над ним опускаются на одну позицию, меняя их расположение на доске и возможности для соединения. Первый игрок, соединивший четыре своих диска по горизонтали, вертикали или диагонали, побеждает в игре.

Поп 10

Перед началом игры Pop 10 настраивается иначе, чем в традиционной игре. По очереди каждый игрок помещает один диск своего цвета в слоты, заполняя сначала нижний ряд, затем следующий, и так далее, пока не будут заполнены все ряды. Игровой процесс заключается в том, что игроки по очереди извлекают диск своего цвета снизу доски. Если извлеченный диск являлся частью цепочки из четырех дисков в момент извлечения, игрок откладывает его в сторону и сразу же делает еще один ход. Если же он не был частью такой цепочки, его необходимо вернуть на доску через верхний слот в любое свободное место в другом столбце (если это возможно), после чего ход переходит к другому игроку. Первый игрок, отложивший десять дисков своего цвета, побеждает.

Пять в ряд

В вариации "Пять в ряд" для Connect Four игра ведется на сетке 6x9. Два дополнительных столбца доски, уже заполненные фигурами игроков в шахматном порядке, добавляются слева и справа от стандартной игровой доски 6x7. Игровой процесс аналогичен оригинальной Connect Four, за исключением того, что для победы игрокам необходимо выстроить пять своих фигур в ряд. Несмотря на это, игра остается 42-ходовой, так как два новых столбца, добавленные к игре, представляют собой двенадцать уже размещенных фигур до начала партии.

Запуск

В этой вариации Connect Four игроки начинают игру с одной или нескольких специально отмеченных игровых фигур "Power Checkers", которые каждый игрок может использовать один раз за игру. Например, при игре фигурой с иконкой наковальни, игрок может немедленно вытолкнуть все фигуры, находящиеся под ней, оставив фигуру-наковальню в нижнем ряду игровой доски. Другие отмеченные игровые фигуры включают в себя фигуру с иконкой стены, позволяющую игроку сделать второй ход подряд без выигрыша необозначенной фигурой; фигуру с иконкой "×2", дающую право на неограниченный второй ход необозначенной фигурой; и фигуру с иконкой бомбы, позволяющую игроку немедленно вытолкнуть фигуру противника.

Другие версии

Hasbro также производит Giant Connect Four различных размеров, подходящих для игры на открытом воздухе. Самый большой изготовлен из дерева, устойчивого к атмосферным воздействиям, и имеет размеры 120 см в ширину и высоту. Игра Connect Four была выпущена для видеоигровой консоли Microvision в 1979 году и разработана Робертом Хоффбергом. В том же году она также вышла на компьютер Texas Instruments 99/4. С распространением мобильных устройств Connect Four вновь приобрела популярность как игра, в которую можно быстро играть против другого человека через интернет. В 2007 году Milton Bradley выпустила Connect Four Stackers. Вместо привычной сетки в этой игре используется доска для размещения цветных фишек. Как и в классической Connect Four, цель игры — составить ряд из четырех фишек одного цвета. В 2008 году Hasbro выпустила еще одну вариацию игрового поля в виде физической игры — Connect 4x4. Эта игра включает в себя двухслойную вертикальную сетку с цветными фишками для четырех игроков, а также блокирующие фишки. Цель игры также состоит в том, чтобы первым составить ряд из четырех фишек одного цвета. В 2013 году Bay Tek Games выпустила аркадный игровой автомат Connect Four с возможностью выигрыша билетов по лицензии Hasbro. Доступны стандартная и делюкс-версии игры. Два игрока перемещают и опускают фишки с помощью кнопок. Если играет только один человек, он соревнуется с компьютером. И победитель, и проигравший получают билеты. Победитель получает возможность сыграть бонусный раунд, в котором фишка движется, и игроку нужно нажать кнопку в нужный момент, чтобы выиграть джекпот. В 2015 году Winning Moves выпустила Connect Four Twist & Turn. В этом варианте игры вместо плоской сетки используется игровая башня с пятью вращающимися независимо друг от друга кольцами. Геймплей похож на классический Connect Four, где игроки стремятся составить ряд из четырех фишек своего цвета. Однако в Twist & Turn игроки могут повернуть кольцо после хода, что добавляет тонкий стратегический элемент. В 2018 году Bay Tek Games выпустила свой второй аркадный игровой автомат Connect Four — Connect 4 Hoops. Игроки бросают баскетбольные мячи в баскетбольные кольца, которые отображаются в виде фишек на экране. В игру могут играть два игрока или один против компьютера. И победитель, и проигравший получают билеты. В 2018 году Hasbro выпустила Connect 4 Shots. В этой версии игрокам нужно отбивать цветные шарики в сетку, пока один из игроков не составит ряд из четырех.

Популярная культура

Ведущий и писатель Стюарт Макони, работая в NME, запустил слух о том, что Connect Four был изобретен Дэвидом Боуи, что превратилось в городскую легенду. В игровом шоу The Hub "Family Game Night" есть игра под названием "Connect 4 Basketball", где команды используют цветные шарики. В видеоигре "A Way Out" Винсент и Лео могут сыграть в Connect Four в качестве мини-игры.