易混 2025 年贵州预赛 · P006262
两题都可把限制转成相邻顶点不能取相同状态,但边界与可用状态集不同。环模型必须让最后与最初也兼容;直线模型没有这条闭合边,却要保留奇偶位置允许颜色不同的信息,不能直接套统一色数的乘方。
前题由禁差关系得到闭环;后题是交替颜色表的开链,递推状态与收尾方式均不同。
禁差十元子集与环的三色着色
从集合 中选出个位数字互不相同的 个数 ,其中任意两个数相差不为 或 。 这样的 元子集 共有 种不同的取法。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
先独立尝试,再展开工具说明与想法来源。
正常着色指相邻顶点颜色不同。固定首色后,记末色同首色与不同首色的链计数为 ,延长一格有 ;闭环要求末色不同首色。
想法从哪来:十个数个位互异,等于每个个位类恰取一个候选;每类又有三个候选,所以试把选择编码成三种状态。禁差不是按通常的个位顺序相邻,而是个位每次加三,因此先沿这个步长排列个位类,因三与十互素,它们恰好构成一个十元环。 编码还需处理从个位进到下一十位的进位,不能直接用十位数字作颜色。以模三十的位置建立带偏移的状态,才能使相邻类的禁差恰等价于状态相同,包括环尾接回环头。于是任务成为固定标号环的三色正常着色;可按末点是否与首点同色建立两状态递推推出公式,而不把旋转后的不同选择当成同一个子集。
个位互异且恰选十个数,等价于每个个位数字选一个。按个位数字依次加 排成一个 十元环,再把同一个位的三种选择编码成三种颜色。
在模 意义下按
排列十个个位数字。对个位为 的被选数 ,存在唯一的 ,使
相邻两个个位类对应的数满足
它们相差 或 当且仅当 。下标按模 计算, 所以题设条件恰好要求
这就是用三种颜色给十边形的十个顶点正常着色。
环 的三色正常着色数为
取 ,得到
每个颜色 与该个位数字在 到 中的三个候选数一一对应; 步长 遍历全部十个个位数字,因为 。公式在偶数环上给出 。
“每个余数类选一个”适合编码成颜色;禁差条件若沿某个步长连接余数类,便转化为图的正常着色。 当步长与模数互素时,图是一整个环。
先按步长3重新排列个位类,每类三选一编码为模3颜色,才能把禁差3或27精确变成十点环相邻异色。
易混 2025 年贵州预赛 · P006262
两题都可把限制转成相邻顶点不能取相同状态,但边界与可用状态集不同。环模型必须让最后与最初也兼容;直线模型没有这条闭合边,却要保留奇偶位置允许颜色不同的信息,不能直接套统一色数的乘方。
前题由禁差关系得到闭环;后题是交替颜色表的开链,递推状态与收尾方式均不同。
已记下,谢谢!