Почему головоломка «Пятнашки» может не иметь решения?

Наука и жизньFan

Перестановки в математике и игра «Пятнашки»

В высшей математике есть раздел, который называется теория групп. В этом разделе изучаются свойства элемента, которому математики дали название «перестановка». Давайте рассмотрим набор из 5 чисел {1, 2, 3, 4, 5}. В этом наборе полный порядок — числа возрастают от 1 до 5. А теперь давайте перемешаем их. Для простоты поменяем местами 1 и 2: {2, 1, 3, 4, 5}. Оба таких набора чисел математики называют перестановкой. Вы можете переставить местами ещё пару, тройку, любое количество чисел, и каждый раз будете получать перестановку. Стоит отметить, что обычно математики пользуются набором из N чисел, поскольку очень не любят заниматься частными случаями. Так что любая последовательность из N чисел от 1 до N называется перестановкой.

Если в упорядоченном наборе чисел поменять местами пару чисел, то в новой перестановке большее число окажется перед меньшим. Математики эту простую операцию называют инверсией. Взяв какую-нибудь перемешанную последовательность чисел, математики предлагают посчитать в данной перестановке количество инверсий. (Человек, далёкий от математики, эту простую задачу сформулировал бы так: посчитайте в последовательности чисел количество пар, у которых левый элемент больше правого.) Понятно, что в последовательности {2, 4, 1, 3, 5} таких «неправильных пар» три — это 2 и 1, 4 и 1, 4 и 3.

Но математики не остановились на достигнутом. Ясно, что количество «неправильных пар» (то есть инверсий) может быть числом чётным или нечётным. Перестановку предложили назвать чётной, если у неё количество инверсий («неправильных пар») равняется чётному числу, и нечётной в другом случае.

O'qishni davom ettirish uchun tizimga kiring. Bu tez va bepul.

Roʻyxatdan oʻtish orqali men foydalanish shartlari 

Tavsiya etilgan maqolalar

Космическая пыль в междупланетном пространстве Космическая пыль в междупланетном пространстве

Наука в годы войны: астроном Фесенков об астероидах и космической пыли

Наука и жизнь
Киберспорт и интеллектуальная собственность Киберспорт и интеллектуальная собственность

Киберспорт — сложная и пока еще малоизученная правовая реальность

Наука и техника
Вложения со столетним горизонтом Вложения со столетним горизонтом

Производство орехов может быть высокодоходным, но не быстро

Агроинвестор
Город, который смотрит в море Город, который смотрит в море

Город-порт – это не просто география, это опыт

Знание – сила
Урожай рекордов Урожай рекордов

Растениеводы вышли на новые рубежи по сборам

Агроинвестор
Открытый код как двигатель прогресса: зачем делиться своими проектами Открытый код как двигатель прогресса: зачем делиться своими проектами

Почему открытый обмен информацией стал двигателем развития технологий

Наука и техника
Владивосток – город и порт Владивосток – город и порт

Владивосток – главный военный порт России на Тихом океане

Знание – сила
«Пересекают мысли океан» «Пересекают мысли океан»

Как соединяли телеграфной линией Старый и Новый свет

Наука и техника
Инерционно-выжидающие инвестиции Инерционно-выжидающие инвестиции

В АПК — новые проекты, но компании рассчитывают на снижение стоимости кредитов

Агроинвестор
Эффект высокой базы Эффект высокой базы

К чему ведет сворачивание масштабной поддержки АПК

Агроинвестор
Новости науки Новости науки

Механизм возникновения галактик, слияние черных дыр и Большой Барьерный риф

Знание – сила
Гигиенические истории Гигиенические истории

История из детства с привкусом керосина и французским ароматом хлорки

Знание – сила
«Древние люди были гениальными» «Древние люди были гениальными»

Интервью с археологом Дмитрием Еньшиным о неолитической революции

Знание – сила
Ночные обезьянки сельвы Ночные обезьянки сельвы

Ночные обезьяны Южной Америки

Знание – сила
«Знание – сила» — 100 лет «Знание – сила» — 100 лет

История науки в оптике собственного жизнеописания

Знание – сила
Нескучный сад «проказника» Демидова Нескучный сад «проказника» Демидова

Жизнь и «дурашества» Прокофия Акинфиевича Демидова

Знание – сила
От меди – к кремнию От меди – к кремнию

Как работают системы управления локомотивов

Наука и техника
Как танки учились летать Как танки учились летать

Зачем учили летать танки?

Наука и техника
Всё кончено: война, республика, жизнь Всё кончено: война, республика, жизнь

Смерть Юлия Цезаря – трагедия и окончание жизни и истории старого Рима

Знание – сила
Оружие скрытого ношения Оружие скрытого ношения

История развития компактного оружия: миниатюрные револьверы и пистолеты

Наука и техника
Планеты «железные» и «алмазные» Планеты «железные» и «алмазные»

Насколько необычны миры «железных» и «алмазных» планет?

Наука и техника
Козьма Прутков и Пробирная палатка русской литературы Козьма Прутков и Пробирная палатка русской литературы

Фрагмент книги «Золото в истории, культуре России» о Козьме Пруткове

Знание – сила
Галактика в проводах Галактика в проводах

Рассказ Александра Маркова «Галактика в проводах»

Знание – сила
Новые технологии в медицине Новые технологии в медицине

Биосовместимый титановый сплав, антибактериальные нити и диагностика инфекций

Знание – сила
Коми кукла Коми кукла

Живое воплощение народного искусства и культурного наследия

Знание – сила
Антихрупкий АПК России Антихрупкий АПК России

Как монетизировать нестабильность в эпоху тарифных войн

Агроинвестор
В режиме планового роста В режиме планового роста

Объемы мясного производства увеличиваются спокойными темпами

Агроинвестор
У южных ворот У южных ворот

Три порта, три судьбы, три истории

Знание – сила
Риски ущерба имуществу: виды и способы защиты Риски ущерба имуществу: виды и способы защиты

Как страхование помогает защитить автомобиль

Наука и техника
Молочное торможение Молочное торможение

Прирост производства товарного молока замедлился почти вдвое

Агроинвестор
Открыть в приложении