1 つ前と 2 つ前を足す、場合の数を漸化式で追う
10 段の階段を、1 段または 2 段ずつ上ります。上り方は 89 通り。
でも でもありません。公式が当てはまらないときは、前の答えから次の答えを作る形に切り替えます。
最後の 1 手で場合分けする
段の上り方を とします。全部を数えるかわりに、最後の一歩だけを見る。
最後が 1 段なら、その前は 段まで上っていました。そこまでの上り方が 通り。
最後が 2 段なら、その前は 段まで。 通りです。
この 2 つは同時に起こらないので足します[3]。
初期値は書き出して決める
は 1 段だけなので 1 通り。 は「1 段を 2 回」と「2 段を 1 回」で 2 通りです。
そこから と続きます。10 段で 89 通り。
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]。
| 段数 | 上り方 | 計算 |
|---|---|---|
| 1 | 1 | 書き出す |
| 2 | 2 | 書き出す |
| 3 | 3 | 1 足す 2 |
| 4 | 5 | 2 足す 3 |
| 5 | 8 | 3 足す 5 |
例:3 段まで上れる場合
1 段、2 段、3 段のいずれかで上れるとすると、最後の一歩が 3 通りに分かれます。
、、 から始めて 。10 段で 274 通りです。
は書き出して確かめます。、、、 の 4 通り。
一歩の選択肢が増えると、足す項が増える。この対応は覚えておくと速い。
例:タイルを敷き詰める
縦 2、横 の長方形を、 のタイルで埋め尽くします。
いちばん右の列に注目します。縦にタイルを 1 枚置くなら、残りは 。横に 2 枚並べて置くなら、残りは 。
、 で、階段とまったく同じ数列になります。 なら 8 通り。
見た目の違う問題が同じ漸化式に落ちる。これが漸化式で数える利点です。
最後に何が来るかで場合分けする
それぞれの場合で、残りがどの大きさの同じ問題になるかを見る
足し合わせて漸化式にする
例:隣り合う数を選ばない部分集合
から までの数から、隣り合う 2 数を同時には含まないように選びます。空の選び方も 1 通りと数える。
を選ぶかどうかで分けます。選ばないなら から までの問題で 通り。
選ぶなら は選べないので、 から までの問題になり 通り。
、 から 。 なら 13 通りです。
例:円形に並ぶ塗り分け
個の領域が輪になっていて、隣り合うものを違う色にします。 色で塗る。
一列なら 通り[2]。輪では両端も接するので、そこが同じ色になっている場合を引きます。
3 色なら から 、、。1 つ前だけを使う形の漸化式です。
前の答えを 1 つ覚えておけばよい。等比型に持ち込めることが多い
前の答えを複数覚える。フィボナッチ型になる
等比の形に直す
のような形は、両辺に 1 を足すと等比数列になります。
なら なので、。したがって です。
例:ハノイの塔
3 本の棒と 枚の円盤があり、小さい円盤の上に大きい円盤を置けないという規則で、全部を別の棒へ移します。
いちばん大きい円盤を動かすには、その上の 枚を先に別の棒へ移す必要があります。移したあと、大きい円盤を 1 回動かし、また 枚を上に戻す。
から 、、。閉じた形は です。

漸化式を立てるときの型
場合分けの切り口は、たいてい次のどれかになります。
どの切り口でも、残りが「同じ問題の小さい版」になっていることを確かめます。ここが崩れると漸化式になりません。
残りが同じ問題にならない切り分け方は、漸化式として使えません。形が変わってしまうと前の答えを流用できない。
たとえば階段で「最初の一歩」で分けても同じ形になるので使える。一方、途中の 1 歩で切ると、両側に別々の問題ができて式が複雑になる。
例:最初の一歩で分けても同じ
階段の問題を、最後ではなく最初の一歩で分けても構造は同じです。
最初が 1 段なら残り 段、2 段なら残り 段。同じ になります。
どちらで分けてもよいときは、初期値を書き出しやすいほうを選びます。
検算のしかた
漸化式を立てたら、小さい で書き出して照合します。 か まで合えば、まず正しい。
初期値の取り方でつまずくことが多いので、 と は必ず書き出して決めます。式から逆算しない。
答えが極端に大きくなっていないかも見ます。階段の上り方が を超えることはありません。
1 段または 2 段ずつ上って 8 段の階段を上る方法は何通りですか。
- 21 通り
- 34 通り
- 55 通り
よくある誤り
公式が当てはまらないと感じたら、最後の 1 手で切ってみる。そこから同じ問題の小さい版が現れれば、漸化式で追えます。
参考文献
[1] が隣どうしを足す数列、[2] が一列と輪での塗り分けの個数、[3] が場合分けして足す規則、[4] と [5] が各国語での基本の整理です。












1,2,3,5,8,13,21,34 と並ぶので a8=34 通りです。21 は a7、55 は a9 にあたります。1 つずれやすいので、a1=1 から数え直します。