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文档简介
1、第七章、 Plya定理 1937年,美国数学家Plya G. 以关于群图和化学化合物的组合计算方法为题,发表了长达110页的著名论文。这篇论文推广了Burnside 引理,给出了普遍适用的一般计数方法Plya计数定理。目前,Plya定理已成为组合数学中强有力的计数工具。同时,这一定理在化学和生物学中也有重要的作用。例7.2.2(正方形对称群)考察使正多边形回到原来位置的所有可能的逆时针旋转和翻转动作,可以得到一个群,称为二面体群。 214AA3BB第一类:旋转对称关系 旋转0 旋转90 旋转180 旋转270 第二类:反射对称关系 以AA为轴翻转180 以BB为轴翻转180 以13为轴翻转18
2、0 以24为轴翻转180 8个置换p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8在置换的乘法下做成4次对称群的一个子群,即为8元置换群。定理7.4.1(Plya定理) 设Q是n个对象的一个置换群,用m种颜色涂染这 n个对象,一个对象涂任意一种颜色,则在Q作用下不等价的方案数为: 为将置换q表示成不相杂的轮换的个数,其中包括单轮换例7.3.10对正方形的4个小格用两种颜色着色,可得多少种不同的图像?其中经过旋转后能吻合的两种方案只能算一种. 4132(1) (2) (3) (4) (5) (6) 解法1:枚举法解法2: 直接应用Plya定理第一类:旋转对称关系 第二类:反射对称关系 因此Q= p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8 待涂色的对象有四个,因此n=4,两种颜色,m=2,|Q|=8;根据定理7.4.1,涂色方案数例7.4.1 用红,黄,蓝三色对等边三角形的顶点染色,
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