Polya定理应用实例

关于Polya原理的应用经典实例:

问题:用两种颜色去染排成一个圈的6个棋子,如果通过旋转得到只算作一种。问有多少种染色状态。

解:先将棋子表上号:

1

6   2

5   3

4

那么把所有通过旋转m(m大于等于0小于等于5)步的写出来:

1                  6               5

6    2             5   1          4   6

5    3             4   2          3   1

4                  3               2

(m=0)              (m=1)       (m=2)

4                  3               2

3    5             2   4          1    3

2    6             1   5          6    4

1                  6                5

(m=3)              (m=4)       (m=5)

然后写出每种的置换群:

1 2 3 4 5 6       1 2 3 4 5 6       1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6       6 1 2 3 4 5       5 6 1 2 3 4

m= 0                 m=1                m=2

1 2 3 4 5 6       1 2 3 4 5 6       1 2 3 4 5 6

4 5 6 1 2 3       3 4 5 6 1 2       2 3 4 5 6 1

m=3               m=4                 m=5

(第一行是原来每位的数字,后一行为现在每位数字)

化简:

(1)(2)(3)(4)(5)(6)      (1,6,5,4,3,2)    (1,5,3)(2,6,4)

(1,4)(2,5)(3,6)          (1,3,5)(2,4,6)     (1,2,3,4,5,6)

(每个数对应下一个数,接着再找下一个数的对应数,遇到循环加括号)

最后,根据Polya原理:

Answer=(2^6+2^1+2^2+2^3+2^2+2^1)/6=14

(2表示两种颜色,幂表示每种的括号数,除以6表示有6种)

时间: 2024-07-29 00:26:38

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