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uchinyan
#30008
結局,しらみつぶしに毛が生えたようなものですが...

最初のランプの点灯状況は,赤と青とが混じっているので 2^4 - 2 = 14 通りありますが,
色,位置,操作の対称性より,結局次の三つのパターンに分類できます。
(1) パターン1:一つだけ色が異なる場合
赤を 0,青を 1 とすると,具体的には
10 01 00 00 01 10 11 11
00 00 10 01 11 11 01 10
(2) パターン2:縦又は横に同じ色が並ぶ場合
11 00 10 01
00 11 10 01
(3) パターン3:対角線上に同じ色が並ぶ場合
10 01
01 10
そして,調べてみると,これらのパターンとボタン操作とには次の関係があります。
・パターン3にボタン3を行うと,必ず,すべての色がそろう。
 これを,(3)-3->OK と書きます。
・パターン2にボタン3を行っても,パターン2のままである。(パターン2内で移り合う。)
 (2)-3->(2)
・パターン2にボタン2を行うと,すべての色がそろうか,パターン3になる。
 (2)-2->OK or (2)-2->(3)
・パターン1にボタン3又はボタン2を行っても,パターン1のままである。(パターン1内で移り合う。)
 (1)-3->(1), (1)-2->(1)
・パターン1にボタン1を行うと,すべての色がそろうか,パターン2か,パターン3になる。
 (1)-1->OK or (1)-1->(2) or (1)-1->(3)
これらのことを考慮すると,すべて色がそろうためには,
a) パターン3に対してはボタン3を行うとよい。
b) パターン2に対してはボタン2を行い,それでダメな場合はパターン3になっているので,
 ボタン3を行うとよい。
c) パターン1に対してはボタン1を行い,それでダメな場合はパターン3又はパターン2になっているので,
 それぞれに対して,a)又はb)を行うとよい。
つまり,パターンが不変な場合をうまく使い,「行うとよい」のところをうまく調整して,結局,
3, 2, 3, 1, 3, 2, 3 と7回ボタン操作を行えば,その途中又は最後に,すべての色がそろいます。
実際,
(3)-3->OK (後の操作は不要。以下同様。)
(2)-3->(2)-2->OK
(2)-3->(2)-2->(3)-3->OK
(1)-3->(1)-2->(1)-3->(1)-1->OK
(1)-3->(1)-2->(1)-3->(1)-1->(3)-3->OK
(1)-3->(1)-2->(1)-3->(1)-1->(2)-3->(2)-2->OK
(1)-3->(1)-2->(1)-3->(1)-1->(2)-3->(2)-2->(3)-3->OK
のいずれかの系列になります。

要するに状態遷移(図)の問題ですね ^^
ネコの住む家   6月14日(木) 11:07:42   MAIL:uchi@sco.bekkoame.ne.jp   30009

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