第330問の解答


問題 [場合の数(最短経路)]

問題図 左図のような碁盤の目状の道路があります。

いま、地にいるマサル君は地に、地にいるトモエさんは地に、それぞれ最短距離で進むものとします。

このとき、2人が通った道筋が途中で交わったり、同じ点や道を通ったりしないような2人の進み方何通りあるでしょうか。


解答例1

長野 美光さん、おかひで博士さん、sugitakukunさん、toyoさん、うっしーさん、Nonさん、Banyanyanさん、トトロ@Nさん、みっちん。さん、ponta55555さん、ミミズクはくず耳さん、をめがさん、有無相生さん、ふじさきたつみさん、ステップ ばい ステップさん、ねこやんさん、フランク長いさん、sodoさん、 他

2人とも、3×3格子上最短経路を進むので、それぞれ3+3320通りあります。
そこで、マサル君の最短経路20通りのそれぞれについて、
これと共通点を持たないトモエさん最短経路を数えることにします。

参考図1

上図のようになりますので、
合計=(1+2+3+4+3)+(5+7+6+9+10)+(4+7+10+9+14)+(16+10+16+19+20)
   =175通り
となります。

: 175通り

以上


解答例2

マサルさん、CRYING DOLPHINさん、まるケンさん、 他

A→BX→Yで共通点を持つ最短経路タイプI)とA→YX→B最短経路タイプII) の数は等しいことを示します。

参考図2

参考図3

タイプIの任意の最短経路について、最初に2人の経路が共通となる点をとします。

このとき、A→P→YA→Y最短経路X→P→BX→B最短経路となるので、
 タイプI経路数タイプII経路数 ・・・ (1)

また、タイプIIの任意の最短経路について、A→Y経路に関して反対側にあるので、
A→YX→B最短経路は、必ず共通点を持ちます。

初めて共通となる点をとすると、A→P→BA→B最短経路X→P→YX→Y最短経路となるので、
 タイプII経路数タイプI経路数 ・・・ (2)

(1)、(2)より、タイプI経路数タイプII経路数 が示されます。

さて、A→BX→Y最短経路数は、それぞれ3+3320通りなので、合計20×20=400通り

また、A→YX→B最短経路数は、それぞれ4+2215通りなので、合計15×15=225通り。(タイプII

求める経路数=400−225=175通りとなります。


(その他の解法)