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#10110

相邻差约束圆阵·1 到 7

题目

如图,把 1, 2, 3, 4, 5, 6 这 6 个数字各用一次,填入一个圆周的 6 个位置 A, B, C, D, E, F(顺时针顺序)。

要求任意相邻两数之差的绝对值至少为 2。

问:有多少种不同的填法?(旋转或翻转后相同的算作同一种)

解法

  1. 分析:相邻两数之差可以是加或减。绕圆一周后必须回到起点,所以所有“加的步数”之和必须等于“减的步数”之和。7 个差值 2, 1, 3, 1, 3, 1, 5 的总和是 16,因此加的步数和 = 减的步数和 = 8。

  2. 从 A₁ = 1 开始尝试。若第一步是加 2,得到 A₂ = 3;继续按差值序列试填,恰好用完 1–7 且满足闭合条件(详见 scenes)。

    A₁ = 1
    =
    A₂ = 1 + 2
    =3
    A₃ = 3 − 1
    =2
    A₄ = 2 + 3
    =5
    A₅ = 5 − 1
    =4
    A₆ = 4 + 3
    =7
    A₇ = 7 − 1
    =6
    验证 |A₁ − A₇|
    =|1 − 6| = 5 ✓
  3. 结论:7 个圆上的数字依次为 1, 3, 2, 5, 4, 7, 6。

方法

练一练

把 1–7 各用一次填入圆周 7 个位置(首尾相接),相邻差绝对值依次为 2, 1, 3, 1, 3, 1, 5(与原题相同)。

若规定 A₁ = 7(而不是 1),请写出 A₂, A₃。

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