以下四個排列組合問題如何解答且深入理解?

時間 2021-06-04 22:22:17

1樓:wzd

此題可考慮圓環排列,

正四面體:2種,固定一點(一面)為A色,

六面:5×6=30種,固定一面為A色,

八頂點?固定一頂點為A色,相對有7種,

7×p6/6=840?

7×C(6,3)×2×2=560?

兩種演算法待考慮!

2樓:文開月

這些問題看起來是組合題,實際上是群論題。

以第一題為例,考慮記序的正四面體頂點集的染色,顯然是有4!種。但是鑑於旋轉相同,我們可以把正四面體的旋轉群作用在其上,考慮將能夠通過若干次旋轉可以重合的染色方案連邊,會得到若干個「軌道」,這個題目實際上就是求軌道數。

那軌道數如何求呢?我們有所謂的burnside引理(或者也可以叫不是burnside的引理,因為burnside並不是發現人)。

所以我們只需列出所有旋轉變換和旋轉變換的復合,然後考慮每個變換下不動的染色方案,就可以得到軌道數。

這個題目簡單的地方在於,每種顏色只能用一次,所以除了自身到自身的全同變換以外,其他變換的不動點個數都是0。所以我們只需要找到正四面體群的旋轉群構成的群的大小。

由此可見,旋轉群的大小是12。由此染色方案數是2。

其他幾個問題是完全類似的,只需要用帶序染色數除以旋轉群的大小即可。

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