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A340630型
用非负整数填充一个n×n平方,使所有n ^2 von Neumann邻域都有不同的和;a(n)是条目的最小可能和。
0
0, 6, 9, 27, 63, 128, 237
抵消
1,2
评论
也称为:405<=a(8)<=411;650≤a(9)≤653;a(10)=992;1454≤a(11)≤1457;2061年<=2066年。
猜想:a(n)=上限((n^4-n^2+14)/10),匹配下限,对于所有n>n_0的常数n_0。
配方奶粉
下限:对于n>1,a(n)>=上限((n^4-n^2+14)/10)。
证明:让S_c是角元素的和,S_e是非角边元素的和。对于任何极小示例,所有n^2 von Neumann邻域的和都是5a(n)-S_e-2S_c。然而,这些n^2贡献必须是n^2个不同的非负整数,其和必须至少为sum_{0..n^2-1}i=n^2(n^2-1) / 2. 对于n>4,使角元素的von Neumann邻域具有不同的和需要边或角元素贡献至少{0,1,2,3}的和。与求和为0的角相邻的边片必须另外使其其他相邻边相差至少1,因此,我们得到S_e+2S_c>=7,因此,对于n>4,a(n)>=天花板((n^2*(n^2-1)/2+7)/5)=天花板(n^4-n^2+14)/10)。发现的值表明,它实际上适用于n>1。
a(n)<(1/10)*n^4+48*n^3+(1299/10)*n^2+4*n,请参阅PARI程序-罗伯特·格比茨2021年1月15日
例子
对于n=3,我们可以构造一个正方形网格,如{0,0,0;0,1,3;1,4,0},其中元素的和为9,对于该网格,每个元素及其正交邻域的各自和给出了共网格{0,1、3;2,8,4;5,6,7},所有这些元素的值都是不同的,因此a(3)<=9。不存在具有较小和的合格网格(事实上,通过下界,不可能有较小和),因此a(3)=9。
每种尺寸的示例:
n=1
0
n=2
0 1
2 3
n=3
0 0 0
0 1 3
1 4 0
n=4
0 0 0 0
0 1 3 7
3 6 3 1
0 2 0 1
n=5
0 0 0 0 0
0 9 5 11 1
1 5 1 3 0
1 6 4 6 0
0 1 6 3 0
n=6(罗伯·普拉特)
0 0 0 0 0 0
0 12 10 5 15 1
1 2 3 4 7 0
0 3 4 3 9 0
2 17 5 5 14 0
0 0 0 2 4 0
n=7(罗布·普拉特)
0 0 2 0 0 0 0
0 4 15 20 8 20 1
0 13 0 0 0 6 0
1 8 5 14 10 16 0
0 9 0 2 0 14 0
2 11 23 10 3 17 1
0 0 0 0 0 2 0
n=10
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 4 11 20 29 31 22 14 6 1
1 11 5 0 0 0 0 0 14 0
0 20 11 25 24 27 29 16 23 0
0 30 0 33 8 10 7 0 32 0
0 33 0 31 0 19 20 1 36 0
0 24 1 25 30 14 31 0 27 0
0 15 2 13 0 0 11 0 18 0
1 7 15 24 34 37 28 16 10 0
0 1 1 0 0 0 0 0 3 0
黄体脂酮素
(PARI)/*示例a(n)<1/10*n^4+48*n^3+1299/10*n^2+4*n。
为了得到显式矩阵解,调用F(n);
这也会检查矩阵是否是一个好的解决方案*/
c(x,y,n)={如果
F(n)={A=矩阵;
对于(j=2,n-1,A[1,j]+=(j-1)*n;A[n,j]+=(j-1)*n);
对于(i=2,n-1,A[i,1]+=(i-1)*n;A[i,n]+=(i-1)*n);
my(S=矩阵(n,n),w=向量(n^2),dx=[0,1,-1,0,0],dy=[0、0、0、1,-1],ans=0);
对于(i=1,n,对于(j=1,n,ans+=A[i,j];对于(h=1,5,x=i+dx[h];y=j+dy[h]);
如果(x>0&&x<=n&y>0&y<=n,S[i,j]+=A[x,y]);w[n*(i-1)+j]=S[i,j]));
如果(长度(设置(w))<n^2,0,打印(ans);A) }
\\罗伯特·格比茨2021年1月15日
(PARI)/*如果矩阵M不是解,则返回0,否则元素之和始终>0,M=(0)除外。第二个参数指定邻里关系,请参见下文*/
score(M,N=vN(#M),U=[])={M=concat(Vec(M));对于(i=1,#N,#U<#(U=setunion(U,[vecsum(vecextract(M,N[i]))]))||return);vecsum(M)}
/*下面的函数vN()计算标记为1..n^2的每个单元格的von Neumann邻域列表。(对于score()的重复调用,应该计算一次,存储并作为第二个参数提供。)*/
vN(n)=向量(n^2,i,[c|c<-[i,i-n,如果(i%n!=1,i-1),如果(i%n,i+1),如果[i<=n^2-n,i+n)],c>0])
/*a(n)的强力计算,对于n>=4不可行。可选参数:冗长(显示越来越好的解决方案)、邻域、元素的下限和上限、目标值(如果找到则停止)*/
{a(n,verbose=1,n=vN(n),o=0,L=n^2\2+(n==2),T=(n^4-n^2+23)\10+(3<n&&n<6),m=n^4-1+o)=n>1&&forvec(m=向量(#n,i,[o,if(i>n|n==2,min(i,L))]),my(s=分数(m,n));if(s&s<m,m=s;verbose&printf(“s%d=%d,“,m,s);m<=T&&break));m}\\M.F.哈斯勒2021年1月15日
关键词
非n,更多,美好的
作者
雨果·范德桑登2021年1月13日
扩展
a(5)确认最小值和a(6)-a(7)由Rob Pratt发现
状态
经核准的

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