【問題】
n(≧2)人のそれぞれがすべて異なる(nー1)個の玉を等しく持っています。
そこで、それぞれは初めに持っていた玉すべてを他の全員とお互いに1個ずつ交換します。
ところが、この交換は次の2通りしか許されません。
(1)すべての交換において、どの交換も異種同士にさせる。
(2)すべての交換において、どの交換も同種同士にさせる。
さて、ここで問題です。
全員とも初めの状態に戻る交換の方法が、nに関係なく必ずあるでしょうか?
ある場合もない場合も、その理由を示してください。。
【追加問題】
Y.M.Ojisan さんの解答より、以下の2つの事実が示されました。
(1)同種同士の交換だけで、n人全員が元の状態に戻る奇数n
(2)異種同士の交換だけで、n人全員が元の状態に戻る偶数n
ある場合もない場合も、その理由を示してください。