第32問の解答


問題(平面図形)

問題図 ハノイの塔という遊びがあります。
これは大きい順に積み重ねられたブロックをAのテーブルからBのテーブルに1個ずつ移動させるもので、この際にCのテーブルも含めた3つのテーブルを使うことができます。
ただし移動の際に、小さいブロックの上に、それよりも大きいブロックを重ねることはできません。

ブロックが2個の場合は、左図のように3回の操作で移動が完了します。

ではブロックが4個の場合、少なくとも何回の操作が必要ですか


解答例1[7+1+7、ブロック2個・3個の場合を利用]

TORAさん、ふじさきたつみさん、トトロ@Nさん、きっちょむさん、仮面Xさん、 半田 彬倫さん、maruhagedonさん、
C-Dさん、千鶴。さん、あまれっとさん、ちょみやさん、しまねこさん、  
松本 時博さん、他
参考図1 参考図2

(3個のとき)

  • 上の2個をCへ移動 ・・・ 3回

  • 下の1個をBへ移動 ・・・ 1回

  • 上の2個をCからBへ移動 ・・・ 3回

合計:3+1+3=7回

(4個のとき)

  • 上の3個をCへ移動 ・・・ 7回

  • 下の1個をBへ移動 ・・・ 1回

  • 上の3個をCからBへ移動 ・・・ 7回

合計:7+1+7=15回 となります。

答 15回

以上

 


解答例2[2^4-1]

Banyanyanさん、Taroさん、小杉原 啓さん、辻。さん、tekiさん、 ミミズクはくず耳さん、GOMAさん、きょえぴさん、やまけんさん、AIRさん、 tomhさん、鈴木さん、mkuraさん、大岡 敏幸さん、クララさん、 ヒデー王子さん、テモさん、他

一般化して、ブロックがn個のときの移動回数をAnとします。

解答例1と同様に考えると、
 An=2An-1+1 ・・・ (1)
が成り立ちます。

(1)を変形して、
 An+1=2(An-1+1)=・・・=2n-1(A1+1)=2n-1(1+1)=2n

よって、An=2n−1 となります。
とくに、A4=24−1=16−1=15回となります。


(その他の解法)