下图中黑白相间的图样乍看起来可能看不出任何规则,其实整个图样由第一行开始依据一项简单的规则逐行产生一个图样。
当你已找出该图样的规则并且依此规则再推导出几行之后,试着判定一行中是否有可能产生以下情况:
(1)全为黑球。
(2)或全为白球。
(3)或只出现一个黑球。
依据此一规则加以推算,一列中的图样是否有可能重复出现? (答案见109页)

解答与分析
自第2行起,每一个球的颜色由其正上方(上一行)左右两球的颜色决定。如果上一行中的两个球颜色相同,则这一行所对应的球为白色,如果颜色不同则为黑色。
每一行球视为一首尾相连的带子,所以最右端的球与最左端的球相连接。
因此在决定新的一行中最后一球的颜色时,由上一行最后一球与最前面一球的颜色来决定。在第1行之后黑球数及白球数必定为偶数,为什么?
若出现一行中全为白球则其上一行必定全为黑球或全为白球,所以与出现一行全为白球与一行全为黑球的概率有关。如果一行中全为黑球则其上一行必定是黑球与白球相间,从下面的讨论中可以看出这种情况不可能发生。
假设6为白球则1必定要为黑球,以使得第2行的最右端为黑球。此时2必须为黑球,如此才能使第2行的最左端为白球。2为黑球则3为白球,此又意味着4为白球,接着又意味着5为黑球,结果这造成5和6的颜色相反,这与下一行倒数第2个球为白色的事实相矛盾。同样,如果第6个球的颜色为黑色,则仍会产生相同的矛盾。
只出现一个黑球的情况也不可能发生,因为这种情况必定会在上一行产生一个黑球及一个白球,经过简单的推论后将发现最后多出一个黑球。
这种规则的图样必定会在某一次排列时出现相同的一行。因为每一行中可能出现的图样数目有限,而应用该规则可连续不断地产生新序列,所以必定会有重复的情形出现。