marathon:problem_160 [2012/04/05 20:27] 127.0.0.1 внешнее изменение |
marathon:problem_160 [2026/10/25 18:53] (текущий) letsko |
| |
| На множестве натуральных чисел от 1 до 10460353203 структура графа G задается так: | На множестве натуральных чисел от 1 до 10460353203 структура графа G задается так: |
| вершины a и b смежны тогда и только тогда, когда множества цифр в g-ичной записи чисел a и b различны при любом натуральном g \ge 2. | вершины a и b смежны тогда и только тогда, когда множества цифр в g-ичной записи чисел a и b различны при любом натуральном g ≥ 2. |
| Является ли G:\\ | Является ли G:\\ |
| a) двудольным;\\ | a) двудольным;\\ |
| Положим n = 10460353203=3<sup>21</sup>. | Положим n = 10460353203=3<sup>21</sup>. |
| |
| Обозначим U<sub>1</sub>={2<sup>k</sup>-1|k ∈ {1,2, ..., 33}}, \ U<sub>2</sub>=V \ U<sub>1</sub>. Очевидно, что числа из U<sub>1</sub> и только они записываются в двоичной системе с помощью одних единиц. Поэтому эти 33 вершины попарно не смежны. | Обозначим U<sub>1</sub>={2<sup>k</sup>-1|k ∈ {1,2, ..., 33}}, \ U<sub>2</sub>=V без U<sub>1</sub>. Очевидно, что числа из U<sub>1</sub> и только они записываются в двоичной системе с помощью одних единиц. Поэтому эти 33 вершины попарно не смежны. |
| Вершины из U<sub>2</sub> в двоичной записи имеют нули и единицы. Соответственно и эти вершины попарно не смежны. Таким образом, граф двудольный. | Вершины из U<sub>2</sub> в двоичной записи имеют нули и единицы. Соответственно и эти вершины попарно не смежны. Таким образом, граф двудольный. |
| |
| Среди чисел, не кратных 3, отсутствие смежности вершины a вершине 3 может быть обусловлено одной из двух причин: | Среди чисел, не кратных 3, отсутствие смежности вершины a вершине 3 может быть обусловлено одной из двух причин: |
| 1) множество цифр в троичной записи a равно {0,1};\\ | 1) множество цифр в троичной записи a равно {0,1};\\ |
| 2) a \in U<sub>1</sub>.\\ | 2) a ∈ U<sub>1</sub>.\\ |
| Легко видеть, что число вершин, удовлетворяющих условию (1) равно 2<sup>20</sup>-21. В самом деле, числа, не превосходящие n будем записывать упорядоченный набор из 21-й троичной цифры, возможно, с нулями старших разрядах (набор из одних нулей сопоставим числу 3<sup>21</sup>). Тогда в каждой позиции можно поставить либо 0, либо 1. Но в младшем разряде должна быть 1, что обеспечит отсутствие кратности 3. Это дает 2<sup>20</sup>. Остается заметить, что ровно 21 из этих чисел записывается с помощью одних единиц. | Легко видеть, что число вершин, удовлетворяющих условию (1) равно 2<sup>20</sup>-21. В самом деле, числа, не превосходящие n будем записывать упорядоченный набор из 21-й троичной цифры, возможно, с нулями старших разрядах (набор из одних нулей сопоставим числу 3<sup>21</sup>). Тогда в каждой позиции можно поставить либо 0, либо 1. Но в младшем разряде должна быть 1, что обеспечит отсутствие кратности 3. Это дает 2<sup>20</sup>. Остается заметить, что ровно 21 из этих чисел записывается с помощью одних единиц. |
| Вершина 2<sup>i</sup>-1 из U<sub>1</sub> кратна 3 тогда и только тогда, когда i четно. Поэтому ровно 17 вершин из U<sub>1</sub> не кратны 3. Но одна из них (31) учтена в предыдущем пункте. | Вершина 2<sup>i</sup>-1 из U<sub>1</sub> кратна 3 тогда и только тогда, когда i четно. Поэтому ровно 17 вершин из U<sub>1</sub> не кратны 3. Но одна из них (31) учтена в предыдущем пункте. |