同一骨架 2024 年浙江预赛 · P006624
把集合族转置:对每个元素记录它属于哪些集合。原来关于集合交集或覆盖的条件,就变成指标集之间的相交与包含关系;固定集合大小又转成每个指标出现的次数,可直接核构造是否平衡。
一题要求每对元素在某个集合共同出现;另一题要求每组指定数量的集合有公共元素,同时禁止更高阶公共交。
五重交非空六重交为空的集合族极值
设集合 有 个元素, 是 的子集,满足
且其中任意 个子集的交集非空,任意 个子集的交集为空集。求 的最大值。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
对每个元素记录它属于哪些 。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
任意六集交为空说明一个元素至多属于五个子集; 而任意五集交非空要求每个五指标集合都被某个元素的隶属指标集合包含。由于后者大小至多为 ,这实际上要求用 个元素覆盖所有五元指标集合。
对每个 ,定义
任意 个子集的交集为空,说明不存在一个元素同时属于六个 ,因此
另一方面,任取五个不同指标组成的集合 。题设说相应五个子集的交集非空, 故存在 使得 。结合 (1),必有
所以 的每个五元子集,都必须等于某个 。 只有 个元素,因而
而
故 。
下面构造 的情形。记
规定
并令 。再由
定义六个子集。每个元素至少属于一个 ,故六集的并为 ;任意五集的交至少含 相应的 ,而六集交为空。因此 可以达到。
综上,
上界中一个 至多对应一个五元指标集合,所以即使不同元素具有相同的 , 也不会多覆盖五元集合。构造中六个 恰好逐一覆盖全部六个五元指标集合, 六个 则保证所有12个元素都出现在并集中,同时不影响六重交集为空。
集合族的多重交条件可转置为元素的“隶属指标集”。当禁止的交集大小与要求非空的交集 大小只差一时,指标集大小受到精确限制,原问题常化为对固定大小子集的覆盖计数。
从每个元素属于哪些子集入手,把五重交非空转成每个五指标集须有独占代表,六重交空保证一个元素不能重复覆盖,再构造六集。
同一骨架 2024 年浙江预赛 · P006624
把集合族转置:对每个元素记录它属于哪些集合。原来关于集合交集或覆盖的条件,就变成指标集之间的相交与包含关系;固定集合大小又转成每个指标出现的次数,可直接核构造是否平衡。
一题要求每对元素在某个集合共同出现;另一题要求每组指定数量的集合有公共元素,同时禁止更高阶公共交。
垫脚石(相关题 → 此题) 2026 年甘肃预赛 · P005989
从逐元素记录属于哪些集合出发,可把交并条件改写成元素的归属状态或隶属指标集。
两个集合时按固定状态数量直接计数;更多集合的交集条件则限制指标集大小,进而得到覆盖数量的上界。
已记下,谢谢!