<問題の意味>
パイの問題ではπ=3.14・・・の中の5桁が「すべて同じ数字」という場合を調べました。 他にどういうパターンがあるでしょうか? 右のパターンはほんの一例です。 | 「すべて違う数字」 「3種類の数字が1個、2個、2個」 「2種類の数字が2個と3個」・・・・・・ |
<数え上げ作戦>
私のとった方法です。PolynomialDistr というプログラムで以下の処理をします。 00000〜99999 を作る(5重のループ)。 数字を小さい順に並べ替える。例えば 54341 なら 13445 にする。 最初の数字に 0 を割り当てる。次の数字が同じなら 0 を割り当て、そうでなければ1つ増やして 1 を割り当てる。 こうしてすべての数をパターンに変換する。例えば 13445 であれば 01223 に変換される。 パターンの出現度数を数える。 結果は右の通りです。パイの問題ではNo.16を使いました。 「16パターンは細かすぎる」のなら5パターンまたは7パターンにまとめることができます(右下)。 例えば、11811はNo.2、72777はNo.9ですが同じ仲間だとみなしてもいいでしょう。 |
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<結果の解釈>
No.10 のパターン 01112 を例にとります。このパターンを作った数のひとつはabbbcですが(a<b<c)、他にも babbc, cabbb などいくつかあります。 それらを数え上げると (1+3+1)!/1!3!1!=20 個です。 ここでは多項分布の公式を使いましたが、別法としてこう考えてもいいです。 まずbを区別してab1b2b3c の5つを並べると5!通り。 しかし、b1,b2,b3が実は同じbだからダブって数えてしまった。そこで3!で割る。 一方、0〜9の10個から3個を選ぶ方法は10C3=120通り。 よって答えは 120×20=2400 通り。 |
<パターンをグループにまとめる>
16種類のパターンは次のようにまとめられます。括弧の中はどれも同じ度数です。
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