计算用3种颜色为6个格子着色的所有可能方法

“有六个条幅(等宽),每个着以红色、白色或蓝色,把这些条幅连成一面长条旗,这种旗子有多少种?”*

1

1

1

1

1

2

2

1

1

1

1

1

如果旗子的颜色镜像对称视为同一种

按照“(伯恩赛德引理)设G是一个作用在有限集合X上的有限群,令N为轨道的个数,则

其中Fix(x)是被τ固定的x∈X的个数.”*

旗子的数量为

共有378种不同的组合

条幅

颜色

数量

排列组合

回文

数量

6

3

378

729

27

378

6

2

 

36

64

8

36

4

3

45

81

9

45

4

2

10

16

4

10

用同样的方法计算如果是6个条幅,2个颜色可能的组合为36个。如果有4个条幅2个颜色,不同的着色方法只有10个,分别是

1

 

1

1

1

1

2

1

1

1

2

3

1

1

2

1

4

1

1

2

2

5

1

2

1

2

6

 

1

2

2

1

7

1

2

2

2

8

 

2

1

1

2

9

2

1

2

2

10

 

2

2

2

2

计算方法为

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1

1

1

2

2

1

1

1

1

1

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1

1

2

1

1

1

1

2

2

2

2

1

1

1

2

1

2

2

1

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1

1

2

2

1

1

2

2

2

2

2

2

1

2

1

1

2

2

1

2

2

2

2

1

2

2

2

2

2

用排列组合的方法可以得到16个结构,但这16个结构里有4个

1

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1

1

1

2

2

1

2

1

1

2

2

2

2

2

是回文的构造,他们的镜像就是本身,所以这4个结构要计算2次。

所以如果是4个条幅,3个颜色就是(81+9)/2.因为有9个回文结构

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2

1

2

2

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3

1

3

3

1

4

2

1

1

2

5

2

2

2

2

6

2

3

3

2

7

3

1

1

3

8

3

2

2

3

9

3

3

3

3

现在改变计算的方法,颜色可以横向移动

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1

1

2

1

1

2

1

这两个算作同一种着色方法,计算有多少种旗子。

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1

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2

1

1

1

2

2

3

1

1

2

1

2

4

1

2

1

1

2

5

2

1

1

1

2

6

1

1

2

2

3

7

1

2

2

1

3

8

2

2

1

1

3

9

2

1

1

2

3

10

1

2

1

2

4

11

2

1

2

1

4

12

1

2

2

2

5

13

2

1

2

2

5

14

2

2

1

2

5

15

2

2

2

1

5

16

2

2

2

2

6

只有6种。但是

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1

1

1

1

16

2

2

2

2

结构1和16在左移的操作下,4个结构是一样的,所以需要加上6.同样

6

1

2

1

2

结构6左移只有2个状态,这里少计算了2个需要再加2。所以总的着色方法为

据伯恩赛德引理。着色数就是有限群G作用在有限集合X上的轨道数。一个着色就是一条轨道。

现在把1换成0,2换成1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

2

0

0

1

1

3

0

1

0

1

4

0

1

1

1

5

1

1

1

1

6

( A, B )---1*30*2---( 1, 0 )( 0, 1 )

做一个二值化的神经网络分类A和B,让B全是0.A只有4张图片这个网络最多只能有6个不同的差值结构。所以这种神经网络的差值结构数量问题等同于在左移的操作下,用两个颜色染色横向条幅的问题。差值结构的数量就是轨道的数量,具体值可用伯恩赛德引理严格算出。

*高等近世代数 Joseph J. Rotman P78

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