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uchinyan
#38510
>立方体の辺を赤と青で塗り分ける方法は何通りあるか?
>回転して一致するものは同じものとし、使わない色があってもいいものとします。
「塗り分ける」の意味があいまいですが,少なくとも,一つの辺には同じ色を塗る,のでしょう。この後ですが...

ナイーブに解釈すると,「塗り「分ける」」のだから,隣り合う辺には異なる色を塗る,のだろうと思います。
これだと,明らかに 0 通りです。
しかしこれでは問題にならないし,「使わない色があってもいい」がナンセンスです。
そこで,多分,隣り合う辺に同じ色を塗ってもよい,のだろうと思います。
これだと,かなり面倒な問題ですが,218 通り,になるようです。

一所懸命に数えても何とかなりますが,かなり面倒です。実は,私はこの方法ではまだうまくいっていません。
そこで,プログラムを組みました。その結果が 218 通り。
ところが,難しくなりますが,実は,群論の知識を使うと比較的容易に解けてしまい,一般に n 色以下の場合で,
(n^12 + 3 * n^6 + 6 * n^3 + 6 * n^7 + 8 * n^4)/24 通り
と計算できてしまいます。今は n = 2 で,218 通り,になります。キーワードは,ポリアの定理です。
ただ,この理解には群論の知識が必要で,私もまだ十分には理解できていません。

なお,この問題の類題が,CRYING DOLPHINさんのサイトでの没になった過去問にあり,掲示板で話題になって,ポリアの定理を知りました。
私は,群論は暇を見てボチボチ勉強中なので,その理解も道遠しです。
ネコの住む家   10月25日(火) 16:09:30     38514

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