同じ記号は 2 つまで、条件が付いた重複順列を数え上げる
0 と 1 を 10 個並べる並べ方は 通り。ただし 1 が 2 つ続かないものに限ると 144 通りです。
条件が付くと、指数の式では出せなくなります。末尾で場合分けして、前の答えから次の答えを作る形に切り替えます。
条件がなければ指数
個の場所に 種類の記号を並べる並べ方は 通りでした。各場所を独立に決められるから掛け算になる。
「隣どうしが同じでは困る」という条件が入ると、この独立が崩れます。前に何を置いたかで、次の選択肢が変わる。
隣が違えばよい場合は掛け算で足りる
崩れ方が軽い条件なら、まだ掛け算で押し切れます。
3 色の旗を 5 本立て、隣り合う旗を違う色にする。1 本目は 3 通り、2 本目以降は直前と違えばよいので 2 通りずつ。
48 通りです。「直前とだけ比べる」条件なら、段ごとの本数がそろうので掛け算が使えます。
一般に 色で 本なら 通り[2]。
2 つ続くのを禁じると崩れる
「1 が 2 つ続かない」という条件は、少し性質が違います。0 の後は 0 と 1 の 2 通りですが、1 の後は 0 の 1 通りだけ。
直前が何かで選択肢の数が変わるので、段ごとの本数がそろいません。掛け算にできない。
そこで、末尾で場合分けします。
漸化式を立てる
桁の列のうち、1 が 2 つ続かないものの個数を とします。
末尾が 0 のとき、その前の 桁は条件を満たしていれば何でもよい。 通りです。
末尾が 1 のとき、その手前は 0 でなければなりません。さらにその前の 桁は自由で、 通り。
この 2 つは同時に起こらないので足します。
、 から始めると、 と続きます。 です。
隣どうしを足して次を作る形なので、フィボナッチ数列と同じ並びになります[1]。
| 桁数 | 通り数 | 確かめ方 |
|---|---|---|
| 1 | 2 | 0 と 1 |
| 2 | 3 | 00、01、10 |
| 3 | 5 | 2 足す 3 |
| 4 | 8 | 3 足す 5 |
| 5 | 13 | 5 足す 8 |
初期値を書き出して決める
漸化式そのものより、初期値でつまずくことが多い。必ず書き出して決めます。
は 0 と 1 の 2 通り。 は 00、01、10 の 3 通りで、11 だけが外れます。
を書き出すと 000、001、010、100、101 の 5 通り。漸化式の と合いました。
3 つ目まで合えば、漸化式と初期値の組は正しいと見てよい。
末尾に何が来るかで場合分けする
それぞれの場合で、前の何桁が自由かを見る
足し合わせて漸化式にする
例:同じ記号が 3 つ続かない
条件をゆるめて、2 つまでは続いてよいとします。 種類の記号で 個並べる。
末尾の同じ記号の連なりが 1 個か 2 個かで場合分けします。どちらの場合も、その手前は違う記号でなければならない。
2 種類なら 、 から 。全体 8 通りから 000 と 111 を除いた値と合います。
、 と続く。3 種類なら で、 と一致します。
連なりの長さで場合分けするとき、手前が違う記号という条件を掛け忘れがちです。 が前に付く。
末尾の連なりが 2 個なら、その手前の記号は残り 種類から選ぶ。この 1 つが抜けると値が大きく出る。
例:階段の上り方
1 段または 2 段ずつ上って 段を上る方法も、同じ漸化式になります。
最後の一歩が 1 段なら、その前は 段まで上っていた。2 段なら 段まで。
で、、。 と続き、10 段なら 89 通りです。
初期値が違うだけで、並びは同じ形をしています。
円形に並べる場合
両端がつながると、条件が 1 つ増えます。最初と最後も隣り合うので、そこも違う色でなければならない。
色で円形に 個並べ、隣り合うものを違う色にする個数を とします。
直線に並べる 通りのうち、両端が同じ色になっているものを引けばよい。両端が同じなら、その 2 つをまとめて 個の円と見られます。

3 色で三角形に並べるなら 通り。ここから順に 、、。
閉じた式でも書けます[2]。
、 なら で、漸化式の値と合いました。
両端は隣り合わない。掛け算だけで済む
両端も隣り合う。直線の値から引くか、閉じた式を使う
例:0 が 3 つ続かない 2 進の列
桁の 0 と 1 の列で、0 が 3 つ続かないものを数えます。
末尾の 0 の連なりが 0 個、1 個、2 個の 3 通りで場合分けする。末尾が 1、末尾が 10、末尾が 100 の形です。
、、 から始まり、 と続きます。3 つ前まで足す形になる。
続けてよい個数が増えるほど、足す項が増えていきます。
例:同じ色を続けずに旗を立てる
4 色の旗を 6 本立て、隣り合う旗を違う色にします。
条件が「直前とだけ違えばよい」なので掛け算で済みます。 通り。
これを円形にすると 通り。両端がつながるだけで 240 通り減ります。
検算のしかた
漸化式を立てたら、必ず小さい で書き出して照合します。
まで手で数えれば、初期値と漸化式の両方が確かめられる。 まで合えばまず安心です。
答えが全体の を超えていないかも見ます。条件を付けたのに増えていたら、どこかが誤っている。
0 と 1 を 6 個並べます。1 が 2 つ続かない並べ方は何通りですか。
- 13 通り
- 21 通り
- 64 通り
よくある誤り
直前だけを見ればよい条件なら掛け算、そうでなければ漸化式。境目はここです。
参考文献
[1] が隣どうしを足す数列、[2] が一列と円形で隣を違う色にする個数、[3] が段ごとに掛ける数え方、[4] と [5] が各国語での整理です。












an=an−1+an−2 で a1=2、a2=3。順に 5,8,13,21 となり、a6=21 通りです。13 は a5、64 は条件を付けない 26 にあたります。