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uchinyan
はい,こんにちは。さて,今回の問題は...
う〜む,これは算数というよりパズルでしょうか。申し訳ないのですが,個人的にはどうにも面白みが感じられなくて...
と,最初は思ったのですが,以下の(解法1)で解き終わった後,何かカタラン数っぽいなぁ,と気付きました。
それを使ったのが(解法2)です。しかし,却って分かりづらいかも知れませんね。

(解法1)
条件より,明らかに,
□□9 □89 □89 □□9
□□8 □□□ 2□□ 2□8
12□ 12□ 1□□ 1□□
で,1番目と3番目,2番目と4番目,の場合の数は同じです。
さらに,1番目は,明らかに,5×2=10通り。
一方,2番目は,
□89 □89 □89
□4□ □5□ □6□
12□ 12□ 12□
のいずれかで,1番目と3番目の場合の数は同じです。
そして,この1番目は,
□89
34□
12□
だけで,3通り。したがって,3番目も3通り。2番目は,
□89 □89 489
45□ 35□ 36□
123 124 12□
のいずれかで,それぞれ,2通り,2通り,1通り,で,5通り,結局,
最初の2番目は,3+5+3=11通り。
したがって,全部で,(11+10)×2=42通り。

2×2で場合分けする方法もあるかも,ですが,まぁ,いいでしょう。

(解法2)
要するに数の小さい順に,下下下中中中上上上,などと並べることになります。この場合は,
789
456
123
で,例えば,下下中上下中上中上,だったら,
479
368
125
です。そこで,題意を満たす数の並びと,
下,中,上の文字を,
下が中よりも左側に多いか同じだけあり,中が上よりも左側に多いか同じだけある,
ように並べたものとが1:1に対応します。
これは,3次元の格子を考えて,横方向に下,縦方向に中,高さ方向に上,を対応させると,
3×3×3の立方体のうち,
立方体の辺三つ,立方体の面の正方形の対角線二つ,立方体の対角線,を辺とする三角すいでの経路の数え上げになります。
いわば,3次元カタラン数? それと,図が描けないので,描けてもかな,分かりづらいかも...
そこで,この三角すい一番下の面から
1段目
01 01 01 00
03 02 01 <----- 01 + 02,01 + 01,01
05 02 <----- 03 + 02,02
05 <----- 05
2段目(1段目の2行目以下の1段上)
06 03 01 <----- 03(1段目から) + 03(2段目の右から),02(1段目から) + 01(2段目の右から),01(1段目から)
16 05 <----- 05(1段目から) + 06(2段目の上から) + 05(2段目の右から),02(1段目から) + 03(2段目の上から)
21 <----- 05(1段目から) + 16(2段目の上から)
3段目(2段目の2行目以下の1段上)
21 05 <----- 16(2段目から) + 05(2段目の右から),05(1段目から)
42 <----- 21(2段目から) + 21(2段目の上から)
4段目(3段目の2行目以下の1段上)
42 <----- 42(3段目から)
そこで,42通り,になります。
ネコの住む家   10月13日(木) 12:45:08     38469

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