【数学】组合趣题练习1-2 3个相邻数不单调

题目来源:小蓝本《组合趣题》习题1-2
题目描述:将数1~5排成一排,使任意3个相邻的数都不单调的不同排列个数有多少个?
解题思路:首先我们要知道什么是3个相邻的数单调?就是3个相邻的数依次增大或依次减小。比如1、2、4就是单调的,4、3、2也是单调的。不满足单调条件的3个相邻数就是不单调的。比如1、3、2就是不单调的,3、1、2也是不单调的。
大家想想不单调的3个相邻数像不像M或者W?
看数字也不是太多,我们先全枚举看看。我枚举出来一共有32种可能。
思考:我们假如把题目换一下,变成将数1~n排成一排,使任意3个相邻的数都不单调的不同排列个数有多少个(3<=n<=10)?
前面n=5的时候,答案是32。32正好是2的5次幂。那么我们猜想一下,如果输入是n,输出会不会是2的n次幂呢?我们先来试一下n=3和n=4的情况。
当n=3时,很容易枚举出来,132、213、312、231这4种可能。
当n=4时,枚举出来,1324、1423、2143、2314、2413、3142、3241、3412、4132、4231这10种可能。
n | 结果 |
3 | 4 |
4 | 10 |
5 | 32 |
看起来不满足2的n次幂规律。

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