المپدیا

دانش‌نامه‌ی المپیاد کامپیوتر ایران

ابزار کاربر

ابزار سایت


سوالات المپیاد:مرحله ی اول:دوره ی ۲۳:سوالات ۲۹ و ۳۰ و ۳۱

سوالات ۲۹ و ۳۰ و ۳۱

یک جایگشت از اعداد ۱ تا $n$ یک لیست از اعداد ۱ تا $n$ است که هر عدد دقیقا یک بار در آن ظاهر شده است. برای مثال <۱٬۵٬۳٬۴٬۲> یک جایگشت از اعداد ۱ تا ۵ است.

رنگ‌آمیزی معتبر برای یک جایگشت، رنگ‌آمیزی‌ای است که شرایط زیر را داشته باشد:

  • دو عدد مجاور هم در جایگشت هم‌رنگ نباشند.
  • دو عدد که اختلاف آن‌ها برابر با ۱ است هم‌رنگ نباشند.

عدد رنگی یک جایگشت برابر است با حداقل تعداد رنگ‌های متفاوتی که برای رنگ‌آمیزی معتبر اعداد آن جایگشت لازم است.

با توجه به توضیحات بالا به ۳ سوال زیر پاسخ دهید:

سوال ۲۹

عدد رنگی جایگشت $<1, 5, 2, 4, 6, 3>$ چند است؟

  1. ۴
  2. ۱
  3. ۲
  4. ۵
  5. ۳

راهنمایی

برای رنگ کردن سه عدد اول جایگشت حداقل به چند رنگ نیاز است؟

راهنمایی

سعی کنید اعداد جایگشت را از چپ به راست رنگ کنید.

پاسخ

گزینه‌ی ۵ درست است.

سه عدد ۱، ۲ و ۵ باید رنگ‌آمیزی متفاوتی داشته باشند (۱ با ۵ و ۵ با ۲ مجاور است و اختلاف ۱ و ۲ یک واحد است). با سه رنگ نیز به ترتیب زیر می‌توان به هدف رسید.

سوال ۳۰

در میان تمام جایگشت های اعداد ۱ تا ۶ عدد رنگی چند جایگشت برابر با ۲ است؟

  1. ۶۲۵
  2. ۳۶
  3. ۰
  4. ۱۲۵
  5. ۷۲

راهنمایی

اگر عدد رنگی یک جایگشت ۲ باشد، آنگاه اعضای جایگشت می‌بایست یکی در میان به رنگ‌های متفاوت رنگ شده باشند.

راهنمایی

سعی کنید نشان دهید یک عدد زوج و یک عدد فرد نمی‌توانند در جایگاه‌های هم‌رنگ قرار گیرند.

راهنمایی

پس اعداد زوج و اعداد فرد‌ را می‌توانید جدا بچینید.

پاسخ

گزینه‌ی ۵ درست است.

در صورتی عدد رنگی جایگشت ۲ خواهد بود که اعداد زوج به یک رنگ و اعداد فرد به رنگ دیگر باشند. در این صورت باید در جایگاه‌های زوج و در جایگاه‌های فرد رنگ‌های متمایزی باشند. در نتیجه اعداد زوج در یکی از این جایگاه‌ها و اعداد فرد در جایگاه دیگر باشند. پس تعداد این حالات برابر خواهد بود با:

$$2×(3!)^2=72$$

سوال ۳۱

بیشترین عدد رنگی بین همه جایگشت های اعداد ۱ تا ۷ چند است؟

  1. ۲
  2. ۳
  3. ۶
  4. ۴
  5. ۵

راهنمایی

اگر اعداد جایگشت را از چپ به راست رنگ کنیم، حداکثر به چند رنگ ممکن است نیاز پیدا کنیم؟

راهنمایی

در راستای راهنمایی پیشین، دقت کنید هر عضو جایگشت حداکثر سه عنصر در سمت چپ خود دارد که می‌بایست با آن‌ها همرنگ نباشد.

راهنمایی

مثالی ارائه دهید که حداقل به چهار رنگ نیاز داشته باشد.

پاسخ

گزینه‌ی ۴ درست است.

اگر به ترتیب از ابتدای جایگشت رنگ‌آمیزی کنیم، هر عدد یک همسایه قبل از خود دارد و دو عدد که با آن حداکثر یک واحد اختلاف دارند. پس اگر ۴ رنگ داشته باشیم، همواره می‌توان اعداد را رنگ کرد.

برای مثال زیر نیز حداقل ۴ رنگ مورد نیاز است:

$$<2,4,1,3,5,6,7>$$


ابزار صفحه