乐高铺砖——分治算法实现

本文介绍了如何运用分治算法来解决乐高砖铺砌正方形地面的问题。通过数学归纳法证明了边长为2n的正方形地面铺砖数能被3整除,并详细阐述了分治策略,将未铺砖区域紧靠已铺砖部分进行铺砌,递归解决。同时,给出了分块后的区域坐标计算方法。

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分析

用如上图所示的乐高砖铺一个边长为 2n2^n2n的正方形地面。其中有一块是已经铺好的。先证明(2n)2−1(2^n)^2-1(2n)21能够被333整除。
(1).当n=1n=1n=1时,显然3/3=13/3=13/3=1,能够整除
(2).假设当n=kn=kn=k时,4k−1=3∗A4^k-1=3*A4k1=3A成立
(3).则当n=k+1n = k+1n=k+1时,4k+1−1=4(4k−1)+3=12∗A+34^{k+1}-1=4(4^k-1)+3=12*A+34k+11=4(4k1)+3=12A+<

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