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为了解决此问题,我们可以对棋盘状态进行对数变换。
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令棋盘状态为一个矩阵 $K \in \mathbb{N}$,
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其中 $K_{i,j}$ 表示在 $(i,j)$ 位置的数字,空位记为 $0$。
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其中 $K_{i,j}$ 表示在 $(i,j)$ 位置的数字,空位记为 $1$ (2048游戏中不会有1出现,同时用1做掩码无需额外判断)。
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我们定义一个新的状态表示矩阵 $K'$,其元素 $K'_{i,j}$ 通过以下映射获得:
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\begin{equation}
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K'_{i,j} =
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\begin{cases}
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\log_2(K_{i,j}) & \text{if } K_{i,j} > 0 \\
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0 & \text{if } K_{i,j} = 0
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\end{cases}
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K'_{i,j} = \log_2(K_{i,j})
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\end{equation}
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通过这种对数变换,我们可以将指数增长的数值尺度压缩到一个线性、紧凑的整数范围。
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这种方法同样适用于任意边长的矩形棋盘。
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\begin{equation}
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V(N) = (\log_2(N) - 1) \cdot N
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\end{equation}
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\begin{equation}
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V(N') = (N'-1) \cdot 2^{N'} \label{eq:log_value_formula}
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\end{equation}
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