Тема . ИТМО (открытка)
Комбинаторика на ИТМО: способы, графы, логика, клетки, комбигео
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела итмо (открытка)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#36854

В городе Джентльвилле живут 15  джентльменов, любые двое из которых либо дружат, либо враждуют. В какой-то момент каждый джентльмен попросил каждого из своих друзей послать открытку ненависти каждому из своих врагов (джентльмен A  просит джентльмена B  послать открытку всем врагам джентльмена B  ). Каждый из джентльменов выполнил все просьбы; при этом он посылал каждому из своих врагов такое количество открыток, сколько раз его об этом просили. Какое наибольшее количество открыток могло быть послано?

Источники: ИТМО-2016, отборочный тур, 11 класс (см. olymp.itmo.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1!

1) Так, было бы здорово оценить количество открыток как-то, в зависимости от количества друзей, чтобы попробовать посчитать максимум..... Например, если у человека друзей будет х, а врагов соответственно 14-х, то сколько открыток он пошлет?

Подсказка 2!

2) Так, хорошо, х(14-х)! Нужно понять, где это выражение принимает максимум, и проверить, получится ли наш максимум достигнуть... Было тут у нас какое-то утверждение про степени вершин в графе... Хм...

Подсказка 3!

3) Ага, вот оно! Лемма о рукопожатиях! Теперь идейно задачу решили, осталось только немного разобраться, как все же получить новый максимум!

Показать ответ и решение

Рассмотрим полный граф на 15  вершинах, вершинами которого являются джентльмены, а рёбрами — отношения между ними. Покрасим между двумя вершинами в белый цвет, если джентльмены, соответствующие этим вершинам дружат. А чёрные ребра будут символизировать вражду между людьми.

Оценка.

Пусть у джентльмена с номером n  (1≤ n≤ 15  ) ровно xn  друзей и 14 − xn  врагов (xn ∈ ℕ∪ {0} ). Тогда он отправил ровно xn⋅(14− xn)  писем. Это выражение является квадратным трёхчленом, наибольшее значение которого достигается при xn =7  и равно 49.  Тогда число отправленных всеми джентльменами писем не превосходит 49 ⋅15.

Покажем, что отправить ровно 49⋅15  писем невозможно по лемме о рукопожатиях (в любом графе количество вершин нечётной степени чётно). Действительно, в таком случае у каждого джентльмена должно быть 7  друзей и 7  врагов. Рассмотрим подграф из всех вершин и только белых рёбер. В этом подграфе количество рёбер (количество пар друзей среди джентльменов) равно половине от суммы степеней вершин (у каждого по 7  друзей, но одну и ту же пару считаем дважды), то есть 7⋅125.  Противоречие с тем, что это число должно быть целым.

Пример.

Покажем, что отправить 49 ⋅15− 1= 734  писем возможно. Достаточно построить “чёрный” подграф: нужно соединить каждого джентльмена с тремя следующими — получим однородный граф степени 6,  затем останется соединить каких-то 7  подряд с джентльменами, которые идут на 7  позиций позже по кругу. То есть 1  ⇐ ⇒  8,2  ⇐⇒   9...7  ⇐⇒   14.  Тогда степени первых 14  -и вершин станут равны 7,  а у 15  -й она останется равной 6.

Ответ:

 734

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!