个白球和 个黑球任意排成一列。求证:无论如何排列,都至少有一个黑球,其左侧(不包括它自己)的黑球和白球的个数相等(可以为 )。
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。
把黑白球编码为正负一步,比较前缀黑白数量差,找到第一次变为正数的位置。
令黑球贡献 、白球贡献 ,设 为前 球的贡献和,。全列共有黑球 个、白球 个,所以 。 取最小的满足 的下标 。由于每步差为 ,必有 ,且第 球为黑球。 恰表示该球左侧黑白球个数相等。因此
若 ,球左边为空,黑白个数都是零,题目明确允许。证明只利用前缀差每次变化一,不要求前面所有前缀都非负。
总数差为一的两类对象,可用前缀差首次越过零找到局部平衡位置。
关键是将全局数量差编码为前缀差,并以第一次越零准确定位所需黑球,需包含左侧为空的边界。
已记下,谢谢!