今天我们就来挑战一下加法原理的小BOSS(为什么不是大BOSS呢?那是因为以后还会遇到更凶猛的)。
【挑战题2】
“一些白色瓷砖和灰色瓷砖排成3×3的正方形,其中不含有两块相邻的灰瓷砖的拼法有多少种?”(下图是其中的一种)
注:灰瓷砖一块都不使用,也算一种;旋转后重合的算同一种;只是翻转后重合的算不同种。
做题前先澄清一个概念“相邻”——两个正方形有公共边,下面左图中两个灰色方格属于相邻的情况,右图中的两个灰色方格不相邻:
接下来我们对9个格子进行分类,位于四个角的(绿色)、位于四条边中间的(黄色)和位于中心的(红色):
利用加法原理求解,需要对各种情况进行分类,我们选择黄色的方格(也可以选择绿色的,如果选择红色的……那就自求多福吧):
1. 黄色方格都没有放灰色瓷砖
按绿色方格放灰色瓷砖的数目进行分类:
0块:1种
1块:1种(放哪个格子旋转都是一样的)
2块:2种(位于同一边上或对角线上)
3块:1种
4块:1种
共有:1+1+2+1+1=6(种)
此时红色方格放白色或灰色的瓷砖都可以,所以共有:6×2=12(种)
2. 黄色方格放了1块灰色瓷砖
下图中打“X”的方格都不能放灰色瓷砖:
剩下2个方格放任意颜色的瓷砖都可以,所以有:2×2=4(种)
3. 黄色方格放了2块灰色瓷砖
有两种情况:
上面左图的情况下,打“X”的方格都不能放灰色瓷砖:
剩下一个方格放任意颜色的瓷砖都可以,所以有:2种。
上面右图的情况下,打“X”的方格都不能放灰色瓷砖:
只有1种摆法。
所以,共有:2+1=3(种)。
4. 黄色方格放了3块灰色瓷砖
下图中打“X”的方格都不能放灰色瓷砖:
只有1种。
5. 黄色方格放了4块灰色瓷砖
下图中打“X”的方格都不能放灰色瓷砖:
只有1种。
综上,共有:12+4+3+1+1=21(种)摆法。
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