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卡特兰数类似物的几何思想

问题

在只能向上和向右走的格子中,从\(A\)点出发,到达\(B\)点,求经过某斜线\(y=kx+b(k \in \mathbb{Z})\)的路径数量

解决

我们考虑一条经过此斜线的路径,取第一次与斜线相交的点的前面的路径,将这一段路径以斜线为对称线对称过去,现在一整个路径就变成了从\(A\)的对称点\(C\)\(B\)点的路径(而且每一个路径都可对应出一条出来)。

那么反向考虑\(C\)点到\(B\)点的路径是否也可都对应一条\(A\)点到\(B\)点经过此斜线的路径,由于\(C\)\(B\)必定经过斜线,所以我们肯定能取斜线相交的点,依旧把前面部分对称过去,得到\(A\)\(B\)的一条经过此斜线的路径。

所以,\(A\)点到\(B\)点经过此斜线的路径与\(C\)点到\(B\)点的路径一一对应,二者的路径数量相等。

结论

等价于求\(A\)关于此斜线对称点\(C\)\(B\)的路径数量,用简单的组合数求解即可。

题目

  • AT_abc205_e
  • P1641