Solução de Formas de Fazer uma Parede com Tijolos

 

Eis um exemplo para mostrar como é que os números de Fibonacci respondem a este problema.

Comece por reparar como é que este problema satisfaz as três condições da definição de Fibonacci:

  1. F(0)=0

  2. F(1)=1

  3. F(n)=F(n-1)+F(n-2) quando n > 1

Neste caso, F(n) significa "o número de formas de construir paredes de altura 2 e comprimento n" em que as soluções encontradas até aqui são como já vimos:

brickwalls.gif (2053 bytes)

Repare como se demonstra estas 3 condições aplicadas ao nosso problema:

  1. F(0)=0

  2. Não há nenhuma forma se não houver nenhum tijolo, logo F(0)=0. Isto significa que o número de maneiras de construir uma parede de altura 2 e comprimento zero é zero.

  3. F(1)=1

  4. Só há uma única maneira de construir uma parede com altura 2 e comprimento 1, que é pondo um tijolo em pé, logo F(1)=1.

  5. F(n)=F(n-1)+F(n-2)

Neste caso tem que se demonstrar que isto acontece para qualquer n> 1. Considere o que acontece no final do lado esquerdo da parede...

brick1.gif (216 bytes)...ou existe um só tijolo no fim

brick2.gif (236 bytes) ...ou então existe um tijolo ao seu lado – em qualquer dos casos terá de existir um outro tijolo no topo para se ficar com a altura 2.

Para além destes dois casos não existe mais nenhuma possibilidade de construir uma parede de altura maior que 1.

Veja com mais atenção estes dois casos:

Conclui-se assim que todas as maneiras para encontrar paredes de altura n estão contidos nestes dois casos que acabaram de ver:

Primeiro com um tijolo em pé e depois com qualquer forma de comprimento n-2

Ou então com 2 tijolos horizontais seguidos por qualquer forma de comprimento n-2

Isto quer dizer que o número de formas de comprimento n é a soma do número de formas de comprimento n-1 com o número de formas de comprimento n-2.

Em notação matemática, isto quer dizer o seguinte:

F(n)=F(n-1)+F(n-2) desde que n > 1

Concluindo, todas as condições foram verificadas, e chegou-se exactamente à definição dos números de Fibonacci.

Por vezes F(0)=0 não é aplicável, ou então não é de fácil detecção. Uma definição alternativa para os números de Fibonacci é usar a seguinte definição alternativa:

  1. 1)F(1)=1

  2. 2)F(2)=1

  3. F(n)=F(n-1)+F(n-2) quando n > 2.

setatras.gif (936 bytes)        home.gif (939 bytes)