Nombre de chemins

Olympiades mathématiques, énigmes et défis
bigbang
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Nombre de chemins

par bigbang » 11 Juil 2005, 23:06

Bonjour,

Je vous soumet cette énigme à laquelle je n'ai pu trouver de solutions. J'arrive à avoir les solutions récursivement, mais je cherche depuis bien longtemps une formule directe.

Image

Le but est donc de trouver le nombre de chemins allant de A à B. Vous pouvez vous déplacer sur la grille comme indiqué en bleu.

Bon courage, et merci si vous trouvez :)
Bigbang



Chimerade
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par Chimerade » 12 Juil 2005, 00:27

Si p<=n je trouve :



Mais pour l'instant, je ne trouve pas de formule de longueur fixe.

Anonyme

par Anonyme » 12 Juil 2005, 00:39

salut!

Toutes mes félicitations. Je ne sais pas comment tu as fait pour trouver en si peu de temps. Si tu pouvais m'expliquer ta démarche, ce serait merveilleux.

Que veux-tu dire par : "Mais pour l'instant, je ne trouve pas de formule de longueur fixe." ? De toutes manières, en inversant les rôles de p et n, ça marche tout aussi bien.

Bigbang

Chimerade
Membre Irrationnel
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par Chimerade » 12 Juil 2005, 02:12

Non inscrit a écrit:salut!
Que veux-tu dire par : "Mais pour l'instant, je ne trouve pas de formule de longueur fixe." ?

Ma formule n'est pas de longueur fixe, puisqu'elle contient p+1 termes et que p est variable. J'espérais trouver un truc du genre 3^(n+p)/p! (je dis n'importe quoi !) qui est une formule de longueur fixe : 1 terme quel que soit n et p... J'ignore si une telle formule existe pour ton problème.
Non inscrit a écrit:De toutes manières, en inversant les rôles de p et n, ça marche tout aussi bien.

Ah oui ? Je n'ai pas eu le temps de vérifier !
Non inscrit a écrit:Si tu pouvais m'expliquer ta démarche, ce serait merveilleux.

Bon ! J'appelle H un mouvement horizontal, V un mouvement vertical, D un mouvement diagonal.

Je compte d'abord le nombre de chemins sans mouvement diagonal. Il faut placer p mouvements verticaux et n mouvements horizontaux. On peut modéliser un chemin par une suite de p lettres V et de n lettres H. Si l'on liste toutes les façons d'arranger p lettres V et n lettres H on obtient tous les chemins sans diagonale. De plus, deux suites différentes correspondent forcément à deux chemins différents. Donc il y a exactement autant de façons de ranger p lettres V et n lettres H que de chemins sans diagonale. Pour fabriquer une de ces listes, il suffit de choisir p emplacements dans n+p pour les lettres V les n emplacements restants étant pour les lettres H. Donc leur nombre est C(n+p,p) soit (n+p)!/[p!n!].

Supposons à présent que l'on cherche à savoir le nombre de chemins avec i diagonales. Comme une diagonale "mange" un déplacement vertical et un déplacement horizontal, il ne restera que p-i déplacements verticaux et n-i déplacements horizontaux. Pour faire cette sous-configuration (sans les lettres D) de n+p-2i lettres H et V, on a (n+p-2i)!/[(p-i)!(n-i)!] façons de la faire. Ensuite il faut placer les i lettres D parmi ces n+p-2i lettres H et V. Il y a (n+p+i)!/[(n+p-2i)!(i!)] façons de le faire. Donc le nombre de configuration avec i diagonales est :
(n+p-2i)!/[(p-i)!(n-i)!] * (n+p+i)!/[(n+p-2i)!(i!)]
soit
(n+p+i)!/[(p-i)!(n-i)!(i)!]

On note que la formule devient la première formule trouvée ci-dessus si l'on choisit pour i la valeur 0.

Comme il y a 0, 1,...p-1 ou p diagonales on tombe finalement sur la formule :
Somme (pour i=0 jusqu'à i=p) de (n+p-i)!/[(n-i)!*(p-i)!*i!]

Tout bien réfléchi, je ne pense pas que l'on puisse échanger le rôle de p et n dans la formule car :

"Somme (pour i=0 jusqu'à i=n) de (n+p-i)!/[(n-i)!*(p-i)!*i!]"

n'aurait pas de sens si n>p car on aurait des factorielles négatives. Il faut donc bien choisir la formule Somme (pour i=0 jusqu'à i=p) de (n+p-i)!/[(n-i)!*(p-i)!*i!] avec n>=p !

bigbang
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par bigbang » 12 Juil 2005, 11:37

Bonjour, et merci beaucoup pour ces détails.

En fait ce que je voulais dire pour l'inversion de n et p était valable pour le nombre de final, et non pas pour la formule.
Ceci dit, en choisissant min(n,p) comme borne supérieure de la somme, ça marche parfaitement bien !

Je ne pense pas non plus qu'il existe fixe, mais si oui, merci de me tenir au courant.

Merci pour les détails de dénombrement,
Bonne journée,
Bigbang

petiteglise
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par petiteglise » 17 Juil 2005, 00:08

Un probleme avec quelques similitudes a ete traite sur un forum echiqueen: http://france-echecs.com/index.php?mode=showComment&art=20040528114603274

 

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