هفتهی گذشته در سیسیل ایتالیا، جزیرهی خانوادههای مافیایی، پسر دون کورلئونه به قتل رسید. دون کورلئونه همهی پدرخواندههای خانوادههای مافیایی را به یک جلسهی اضطراری دعوت کرده است. از آنجایی که همهی آنها مشارکت در قتل را تکذیب کردهاند؛ دون کورلئونه یک آزمون برای شناسایی دروغگوها از راستگوها طراحی کرده است. پس از آن که تمامی پدرخواندهها دور میز $n$ نفره نشستند، دون کورلئونه از هر فرد میخواهد روی کاغذی بنویسد که نفر سمت راست او دروغگو است یا راستگو. از کنار هم قرار دادن نوشتههای پدرخواندهها (به ترتیب نشستن دور میز) یک دنبالهی $n$تایی ساخته میشود. به این دنباله معتبر میگوییم، اگر حداقل به یک روش بتوان راستگو یا دروغگو بودن را به $n$ نفر نسبت داد به طوری که:
اگر دنباله معتبر نباشد دون کورلئونه از مافیای سیسیل ناامید شده و به زندگی همه پایان میدهد. چه تعدادی از دنبالهها معتبر هستند؟
پاسخ
گزینه (۱) درست است.
میگوییم وضعیت ۲ نفر یکسان است اگر هر دو راستگو باشند یا هر دو دروغگو.اگر یک پدرخوانده بنویسد نفر راستیاش راستگو است، وضعیت او و راستیاش یکسان است و اگر بنویسد نفر راستیاش دروغگو است، وضعیتشان یکسان نیست. حال اگر از یک پدرخوانده شروع کنیم و ساعتگرد بچرخیم، میتوان فهمید که هر یک وضعیتش با قبلی یکسان است یا نه. پس از یک دور کامل به تعداد نوشتههای «دروغگو» وضعیت پدرخواندهها عوض میشود و نهایتا به پدرخواندهی ابتدایی میرسیم. پس تعداد نوشتههای «دروغگو» باید زوج باشد. اگر تعداد دروغگوها زوج باشد به دلخواه یک پدرخوانده را راستگو بگیرید و با روش مطرح شده، وضعیت همهی پدرخواندهها معلوم میشود و دنباله معتبر است(؟). در نتیجه تعداد دنبالههای معتبر برابر تعداد مجموعههای زوج-عضوی اعداد ۱ تا $n$ است.