21.9.24

Übersicht: Gleiche Klötzer in rechtwinklige Boxen packen

Viele gleiche Klötzer sollen in eine rechtwinklige Box passender Größe gepackt werden. Klötzer packen können wir in zwei oder drei Dimensionen: Die Klötzer sind entweder Rechtecke (2D) oder Quader (3D), die Boxen ebenfalls Rechtecke oder Quader. Es sollen jeweils eine bestimmte Anzahl gleicher Klötzer eingepackt werden, die Seitenlängen der Klötzer sind ganzzahlig. Bei den meisten Aufgaben sollen die Boxen vollständig gefüllt werden. Manchmal bleiben auch einige Elementarwürfel frei oder sollen mit zusätzlichen kleinen Steinen gefüllt werden. Es gibt auch unlösbare Aufgaben, bei denen sich die Klötzchen einfach nicht einpacken lassen wollen und man diese Unmöglichkeit auch beweisen kann.

Rechtecke packen

Viele gleiche Rechtecke in eine Box passender Größe zu packen, sieht einfach aus, ist manchmal aber sehr vertrackt oder gar unmöglich. Ein wenig Theorie hilft manchmal.

Aufgaben

Manche Aufgaben sind relativ einfach, andere so schwierig, dass der Computer helfen muss.
  • 21 I-Trominos auf Schachbrett
  • Erscheint im Dezember: Schwierig für Mensch und Computer: 147 Rechtecke der Größe 95x137 in ein Rechteck der Größe 1230x1600 packen

Unlösbare Aufgaben

Findet selbst der Computer keine Lösung, kann man versuchen, die Unlösbarkeit zu beweisen. Hilfreich sind oft Färbungen mit einem Schachbrett- oder einem anderen Muster.

Quader packen

Auf den ersten Blick sieht die dreidimensionale Version des Packproblems nicht viel anders aus als die zweidimensionale. Aber es gibt aus kombinatorischer Sicht mehr Möglichkeiten und andere theoretische Resultate.

Lösbare Aufgaben

Manche Aufgaben sind relativ einfach, andere so schwierig, dass der Computer helfen muss. Bei umfangreicheren Aufgaben kommt auch der Computer schnell an seine Grenzen

Unlösbare Aufgaben

Findet man keine Lösung, kann man versuchen, die Unlösbarkeit zu beweisen. Hilfreich sind wieder Färbungen oder das Theorem von de Bruijn.

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