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环染色问题的另一种思考方式

2022-04-16 22:19 作者:匆匆-cc  | 我要投稿

        接上文。

        一个环形的花坛,分成n块,有m种不同颜色的花可供种植,要求相邻区域颜色不能相同,共有多少种方法?

        另一种思考方式如下。

        如图,

        不妨先给①区域染色,共有m种染色方法。

        然后,我们逆时针依次染色,每块区域都有(m-1)种染色方法。

        因此,总共有m%5Ctimes%20(m-1)%5E%7Bn-1%7D种染色方法。

        但是,这里包含了①、②颜色相同的情况。

        因此,我们得到

D_n%2BD_%7Bn-1%7D%3Dm%5Ctimes%20(m-1)%5E%7Bn-1%7D

        初始条件

D_2%3Dm(m-1)

        则

        %5Cfrac%7BD_n%7D%7B(-1)%5En%7D-%5Cfrac%7BD_%7Bn-1%7D%7D%7B(-1)%5E%7Bn-1%7D%7D%3Dm(m-1)%5E%7Bn-1%7D

%5Cbegin%7Balign%7D%0A%5Cfrac%7BD_n%7D%7B(-1)%5En%7D%26%3D%5Cfrac%7BD_2%7D%7B(-1)%5E2%7D-%5Bm(1-m)%5E2%2Bm(1-m)%5E3%2B%E2%80%A6%2Bm(1-m)%5E%7Bn-1%7D%5D%5C%5C%0A%26%3DD_2-%5Ccancel%7Bm%7D%5Ccdot%20%5Cfrac%7B(1-m)%5E2%5B1-(1-m)%5E%7Bn-2%7D%5D%7D%7B%5Ccancel%7B1-(1-m)%7D%7D%5C%5C%0A%26%3Dm(m-1)-(1-m)%5E2%2B(1-m)%5En%5C%5C%0A%26%3Dm-1%2B(1-m)%5En%0A%5Cend%7Balign%7D

        因此

D_n%3D(m-1)%5Ccdot(-1)%5En%2B(m-1)%5En

        这和之前用二阶数列递推的方法得出的结果相同。

        在本题的数列求通项中,两边同除以(-1)%5En是常规操作,此后可以累加相消。

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