■日本の畳(その3)
【1】畳の敷き方数の一般項
K(n×2)=Π(l=1~[(n+1)/2]{1+4cos^2(lπ/(n+1))}
において,n→2mと置き換えれば
K(2m×2)=K(2×2m)
=Π(k=1~m]{1+4cos^2(kπ/(2m+1))}
となる.また,n=1のとき,畳の敷き方はただ1通りであるから,
K(1×2m)=1
1+4cos^2(kπ/(2m+1))
の1はK(1×2m)=1の場合に対応していて,組み合わせ数の本質的な部分は
4cos^2(kπ/(2m+1))
と思われる.そこで,K(n×2m)を求めるには1の代わりに
4cos^2(lπ/(n+1))
を用いればよいことになる.
フィボナッチ数列は指数関数的に増加するから,K(n×2m)は爆発的に増加するはずである.プログラムは簡単であるから自分で計算してみると
m/n 1 2 3 4 5
1 1 2 3 5 8
2 1 5 11 36 95
3 1 13 41 281 1183
4 1 34 153 2245 14824
5 1 89 571 18061 185928
m=2の段を見れば
6畳間に畳を敷き詰める方法は11通り
8畳間に畳を敷き詰める方法は36通り
10畳間に畳を敷き詰める方法は95通り
あることがわかる.ただし,ここでは回転や鏡映で重なるものを別々のパターンとして数えている.
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