3×3の場合
(1)各辺のピースを中央のピースに合わせる 最悪で(3+2+1+0)=6回
(2)角のピースを合わせる 最悪で(3+2+1+0)=6回
よって6+6=12回

4×4の場合
(1)各辺のピースに対して対応する中央のピースを見つける
最悪で(4×4−1)+(4×3+2×1−1)+(4×2+2×2−1)+(4×1+2×3−1)+(2×4−1)+(2×3−1)+(2×2−1)+(2×1−1)=64回
(2)角のピースを合わせる 最悪で(3+2+1+0)=6回
(3)2×2の場合に帰着 最悪で3回
よって64+6+3=73回

これが最善手かどうかはわからんが