Тема . Иннополис (Innopolis Open)

Комбинаторика на Иннополисе

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела иннополис (innopolis open)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#74912

Проводится шахматный турнир, в котором участвуют n  человек (n> 2).  Из-за эпидемической обстановки партии проходят в отдельных помещениях, причем в каждом помещении шахматист может играть только фигурами одного цвета.

Например, если Иван играл черными фигурами в помещении №1, то он уже не сможет сыграть белыми фигурами в этом помещении. Аналогично, если участник играл белыми фигурами в помещении №5, то в этом же помещении он уже не сможет играть черными фигурами. При этом он может снова играть белыми фигурами в помещении №5.

Известно, что каждый участник турнира должен сыграть с любым другим участником ровно одну партию. Организаторы хотят составить такое расписание, чтобы задействовать минимально возможное число помещений. Докажите, что это число равно ⌈log2n⌉.

Источники: Иннополис-2022 (см. dovuz.innopolis.university)

Показать доказательство

Пусть f(n)  — искомое число помещении в зависимости от количества n  участников турнира. Сначала докажем индукцией по ⌈log n⌉
  2 , что f(n)≥ ⌈log2n⌉.  База (  для n = 3  и n = 4)  очевидна.

Зафиксируем помещение (например, №1) и обозначим через U1  множество шахматистов (вершин графа, каждое ребро которого соответствует определенной партии), которые играли в этом помещении белыми фигурами. Аналогично, обозначим за U2  множество шахматистов, которые не играли в этом помещении белыми фигурами. Множества U1  и U2  не пересекаются — значит, хотя бы одно из них (  без ограничения общности будем считать, что это U1)  содержит не более n∕2  элементов, остальные шахматисты (их не менее n∕2  ) не играли белыми фигурами в помещении №1 — значит, им для этого хватило f(n)− 1  помещений:

f(n)− 1≥ f(⌈n∕2⌉)≥ ⌈log2(⌈n∕2⌉)⌉

f(n)≥⌈log2n⌉

Покажем, как сделать "правильное"(т.е. соответствующее условию задачи) расписание с f(n)=  ⌈log n⌉.
   2  Для этого занумеруем вершины графа (т.е. шахматистов) числами от 0  до n − 1  и ориентируем ребра графа (т.е. партии) ij,  если i> j  (шахматист i  играет белыми, а j  — черными), а помещения занумеруем числами от 0  до ⌈log2n⌉.  Ребру ij  поставим в соответствие номер k,  который определяется как наибольшее k,  такое, что в двоичной записи числа i  на k  -м месте стоит 1, а у числа j  0.  Такое k  существует, поскольку i⁄= j.  Кроме того, в двоичных разложениях i,j  не более ⌈log2n⌉ цифр, откуда k ≤⌈log2n⌉.

Осталось проверить, что ребрам ij  и jl  соответствуют разные номера. Действительно, если бы им соответствовал общий номер k,  то у числа j  в k  -м разряде двоичной записи стояла бы и цифра 0  (  из-за ребра ij),  и цифра 1  (  из-за ребра jl),  что невозможно.

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 онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

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

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и 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!