MathLabs

第6题

设 nn 为正整数。一个北欧方阵是一个 n×nn\times n 的棋盘,含有从 11 到 n2n^2 的所有整数,每格恰好一个数。一条上坡路径是由一个或多个格子组成的序列,满足:(a) 序列的第一个格子是谷,即其数小于其所有正交相邻格子的数;(b) 序列中每个后续格子都与前一个格子正交相邻;(c) 序列中各格子的数递增。求北欧方阵中上坡路径总数的最小可能值,用 nn 的函数表示。
第 1/5 步:每对相邻格子都产生一条非平凡上坡路径
通俗地说

将每条边从较大数指向较小数,并沿递减数值走到某个谷。反向这条路径便得到一条包含所选边的上坡路径。

2n(n−1)2n(n-1)
详细分析

对网格的 2n(n−1)2n(n-1) 条边分别向下定向,并将下坡行走延长到某个谷。反向后得到非平凡上坡路径。不同有向边得到的路径彼此不同,因此每个方阵至少有 2n(n−1)2n(n-1) 条非平凡上坡路径。