一只青蛙从荷叶 B 出发, 每跳 1 步跳到相邻的荷叶上, 跳 4 步后第一次来到荷叶 A (同一片荷叶可以重复经过一次). 青蛙有 ___ 条不同的路线.

完整解法

1. 分析图形邻接关系,并按第1步跳到的荷叶分类枚举路线

根据题图,与荷叶 AA 相邻的荷叶为 B,D,FB, D, F。青蛙从 BB 出发,跳 4 步后第一次来到 AA,说明前 3 步不能到达 AA。
从 BB 出发,不经过 AA 的第 1 步有两种选择:跳到 CC 或跳到 DD。

第一类:第 1 步跳到荷叶 CC (路线起点 B→CB \to C)

  1. 第 2 步回到 BB (B→C→BB \to C \to B):第 3 步必须跳到与 AA 相邻的 DD,路线为 B→C→B→D→AB \to C \to B \to D \to A (1 条);
  2. 第 2 步跳到 EE (B→C→EB \to C \to E):第 3 步可跳到与 AA 相邻的 FF 或 DD,路线为 B→C→E→F→AB \to C \to E \to F \to A、B→C→E→D→AB \to C \to E \to D \to A (2 条);
  3. 第 2 步跳到 DD (B→C→DB \to C \to D):第 3 步可跳到与 AA 相邻的 BB 或 FF,路线为 B→C→D→B→AB \to C \to D \to B \to A、B→C→D→F→AB \to C \to D \to F \to A (2 条)。
    故第一类共有 1+2+2=51 + 2 + 2 = 5 条路线。

第二类:第 1 步跳到荷叶 DD (路线起点 B→DB \to D)

  1. 第 2 步跳到 BB (B→D→BB \to D \to B):第 3 步只能跳到与 AA 相邻的 DD,路线为 B→D→B→D→AB \to D \to B \to D \to A (1 条);
  2. 第 2 步跳到 CC (B→D→CB \to D \to C):第 3 步可跳到与 AA 相邻的 BB 或 DD,路线为 B→D→C→B→AB \to D \to C \to B \to A、B→D→C→D→AB \to D \to C \to D \to A (2 条);
  3. 第 2 步跳到 EE (B→D→EB \to D \to E):第 3 步可跳到与 AA 相邻的 FF 或 DD,路线为 B→D→E→F→AB \to D \to E \to F \to A、B→D→E→D→AB \to D \to E \to D \to A (2 条);
  4. 第 2 步跳到 FF (B→D→FB \to D \to F):第 3 步只能跳到与 AA 相邻的 DD,路线为 B→D→F→D→AB \to D \to F \to D \to A (1 条)。
    故第二类共有 1+2+2+1=61 + 2 + 2 + 1 = 6 条路线。

2. 应用加法原理求出路线总数

由加法原理,将两类情况的路线数相加:
路线总数=5+6=11\text{路线总数} = 5 + 6 = 11
因此,青蛙共有 1111 条不同的路线。

答案

1111

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