同一骨架 2025 年贵州预赛 · P005910
“任意安排都必有一组”的阈值题,需要保证方向与坏构造两半。先把对象分成彼此不发生目标关系的组,用容量或鸽巢给出必然性;最小或最大保证值还必须由满足全部原限制的分组反例锁定。
前题先找两两比例接近的一批整数迫使同组数对,再以同余类拉开间距;后题把参观时间化为区间,贪心分成互不重叠组,用两种群体规模的乘积界,并反向构造分离时间段。
某校举办数学文化节,据统计当天共有 多(不少于 ,小于 )名同学进校参观,每位同学进校参观一段时间后离开(之后不会再进来)。若无论这些同学以怎样的时间安排参观,我们都能找到 位同学,使得要么这 位同学在某个时间都在校园内参观,要么任何时间他们中都没有两个人同时在校园内参观。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。
先独立尝试,再展开工具说明与想法来源。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
区间贪心着色:新区间开始时,与它相交的旧区间都覆盖此起点,故它们占用的颜色至多为最大重叠数减一;每种颜色是一组两两不交区间。
想法从哪来:把每人停留时间画成一条区间,题目的两种选择就是一组同时覆盖某点,或一组彼此不相交。普通任意图的团与独立集界太弱,时间区间有额外结构:按进入时间依次处理,把新参观者安排到没有冲突的组中,所需组数不会超过最多同时在校人数。每一组又只能容纳不相交人数的上界,于是总人数被两个上界的乘积控制。反例构造应与这个乘积界配套:把时间分成彼此隔开的若干时间段,每段的人同时进出,分别控制时间段个数与每段人数。要证明“不能保证更大”,对允许人数范围的每个N都应能分配,而不只给某一个N。
把每名同学的参观时间视为一个区间。需要寻找的是有公共点的区间族或两两不交的区间族;区间图的贪心着色给出二者乘积至少为总人数。
设实际人数为 ,则 。记 为某一时刻同时在校人数的最大值, 为两两参观时间不相交的同学人数的最大值。
按进入校园的时刻依次处理所有区间,并把每个区间放入一个与此前同色区间均不相交的组。一个新区间开始时,与它重叠的此前区间至多有 个,故用 个组一定足够。每组中的区间两两不交,所以每组至多有 个区间。因此
若 ,则 ,与 矛盾。故总能找到至少 位满足题目两种情形之一。
反过来,取 个彼此分离的时间段,把 位同学分到这 个时间段中,每组安排相同的参观区间,并使每组人数不超过 。因为 ,这样的分配可以做到。此时任一时刻至多有 人同时在校,而两两不同时在校的同学至多从每组取一人,即至多 人。因此不能保证找到 人。
所以
一维区间两两相交时有公共点,所以 正好对应题目的第一种人数;构造对每个 都可分配为每组 或 人,并留出组间空隙。
“共同出现或两两错开”的时间安排题对应区间图中的团与独立集;用最大团数着色即可得到总数不超过二者乘积的关键界。
要将参观时间视为区间,证明最大不交数乘最大同时数控制总人数,并用32个分离时段构造证明不能保证33人。
同一骨架 2025 年贵州预赛 · P005910
“任意安排都必有一组”的阈值题,需要保证方向与坏构造两半。先把对象分成彼此不发生目标关系的组,用容量或鸽巢给出必然性;最小或最大保证值还必须由满足全部原限制的分组反例锁定。
前题先找两两比例接近的一批整数迫使同组数对,再以同余类拉开间距;后题把参观时间化为区间,贪心分成互不重叠组,用两种群体规模的乘积界,并反向构造分离时间段。
已记下,谢谢!