把 1*2 骨牌(domino)平鋪在 3*2 的棋盤上,共 3 種方式,見下:
可否把 1*2 骨牌平鋪在 3*3 的棋盤上?不能。
把 1*2 骨牌平鋪在 3*4 的棋盤上,共多少種方式?不難想像包括以下 3*3=9 種方式:
還有以下兩種:
共 11 種情況。
一般地,考慮以 1*2 骨牌來平鋪 3*2n 棋盤,共有 種方式。
上述兩例,知 ,
,那麼,其他的
是甚麼?
平鋪包括以下兩種情況:
情況一,最左的骨牌全是水平,見:
共 種方式。
情況二,最左只有一塊骨牌是水平,見:
那麼右邊以紅邊包圍的部分,是一個長長的 L 形。如上圖,此 L 形高 3 單位,下底是 2(n-1) 單位,上底是 2n-1 單位。設平鋪這類 L 形(即高 3 單位,一底是 2k 單位,另一底為 2k+1 單位者)的方式共 種。可見情況二共有
。
結合情況一和二,得
……………….. (1)
現在考慮 ,
易知這 L 形的平鋪方式可分以下兩種情況:
有 種;和
有 種;所以
……………….. (2)
由 (1),
由 (2),
(由 (1))
或
(當中 ,
。驗算一下,
,
)
有了 這個遞迴關係(recurrence relation),可以用生成函數找尋
。
設 {} 的生成函數為
現在找具體些的
於是, 的較具體式子是
現在考慮
設展開上式後,得
可見,
依上述模式,不難得出
for
其中,,即
是不超過
的最大整數。
好了, 的展開式如下:
即 ,
亦即可計出 。
其實,只要上一上網,在
輸入
expand (1-x)/(1-4x+x^2)
不用一分數秒,得:
從係數可見
進一步推廣,可以考慮棋盤的高為 4,5,6,… 個單位,有興趣者可參考下文:
http://www.fq.math.ca/Scanned/18-1/read.pdf
