二乘八网格中的无重复定长路径
如图由 个单位正方形组成网格。现从 点沿网格线移动到 点,要求:
只允许向右、向上、向下移动;
路径长度为 个单位;
路径上无重复的点。
则这样的路径数目为。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
横向位移迫使路径恰有 次向右和 次竖直移动。
先列出四次竖直移动的合法上下顺序, 再把它们放入从 到 的九条竖直网格线上;“无重复点”只限制同一列内不能 立即折返。
从 到 的水平位移为 ,又不允许向左,所以路径中恰有 次向右移动。 总长度为 ,故另有 次竖直移动,其中向上、向下各两次。
从中间一层出发并回到中间一层,且不越出两行网格,四次竖直移动的方向顺序只有
九条竖直网格线的横坐标为 。给四次竖直移动指定其所在列,就唯一确定 它们与八次向右移动的交错方式。
对 ,相邻竖直移动方向都相反;若放在同一列便会立即回到已经经过的点, 所以必须选四个互不相同的列,各有
种。对 ,除四列互异的情形外,中间两个连续向下移动可以同列完成,此时从九列中 选三个不同的列即可;故有
种。 同理。因此路径总数为
若同一列含两个同向竖直步,它们依次经过三层不同顶点,符合要求;任何一列含一次上、一次下 都会返回旧点,已经排除。不同列的顶点横坐标不同,不会产生跨列重复。
不能向左的窄条网格路径,可先固定竖直步的方向词,再把竖直步按非降次序分配到各列。 自避条件随后转化为同列竖直步能否组成不回头的单调段。
水平步数固定后只剩四竖步,需按四种方向序列区分同向双步可同列而反向不可同列,将不重复条件转成选列限制。
已记下,谢谢!