Count the number of ways to complete cover a 3×8 rectangle using 12 identical dominoes(2×1 tiles) such that no tiles overlapped and all the tiles must be inside the rectangle.
求解释+算法(所提供正确答案:153),谢谢~
[此回答可能含有一些高深的奥数知识,如果没学过奥数的用户千万不要胡乱投反对票或举报。] 我们先从小情况开始计算。
我们先用3个 domino 来填满 32的长方形。
我们知道填满12 的长方形用一个12的domino有1种方法。(也就是Fibonanci 数列的第二个数,即F_2=1.) 填满22 的长方形用两个12的domino有2种方法。(也就是Fibonanci 数列的第三个数,即F_3=2.) 填满32 的长方形用一个12的domino有3种方法。(也就是Fibonanci 数列的第四个数,即F_4=3.)
至于34的长方形用6个 domino来填满,
有以下三种情况: 1)用左右两个32的长方形拼出一个34长方形。 拼出其中一个32用12的长方形有3种方法。 那总共有33=9个方法来填满32的长方形。 2)用1个domino 来填补其中一个12的长方形,如下图:(画横线 ———的是12长方形填补的方法)(我在整个大长方形中间画的那条直线的意思是2个32的长方形评出来的34的长方形。情况2和3是情况1未考虑的方法。)
总共只有1个方法填补34的长方形。(如下图) 3)用2个domino来填补其中一个14的长方形,如下图:
总共只有1个方法来填补34的长方形。(如下图)
总共有33+12=11来填补34的长方形。
至于36的长方形用9个 domino来填满的情况。
1)用左右一个34 的长方形和一个32 的长方形来拼出一个36长方形。 拼出其中一个用34的长方形有11种方法。 那总共有311=33个方法来填满36的长方形。
2)用1个domino 来填补其中一个12的长方形,如下图:
如下图,对于剩下的8个11的正方形。我们又有两个可能性。
(i)直的 1个12 domino,剩下的 3 2的长方形用 12 的domino 来填补 有 3 种方法。
(i i)横的2个 12 dominoes, 剩下的长方形只有1种填补方法。
3)用2个domino来填补其中一个14的长方形,如下图:
对于剩下的8个 11的正方形,和情况2一样,有4种填补方法。
总共有 311+(3+1)2=41 来填补 36的长方形。
图1:
图2:
图3:
图4: