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$\开始组$

a、b、n美元$为正整数,其中美元,美元$。你被锁在一个房间里n美元$可识别钥匙和n美元$里面有可区分的锁。你知道每把锁都可以用一把唯一的钥匙解锁,但你不知道哪把钥匙可以解锁哪把锁。您还知道每个键最初的持续时间为美元$每个锁最初的耐久性为十亿美元$。离开房间的唯一方法是打开至少一把锁,但每次你试图用钥匙打开一把锁时,那把锁和钥匙的耐久性都会减少$1$。如果钥匙或锁的耐久性为$0$对于每个n美元$,什么对a,b美元$保证一个你肯定可以离开房间的策略?


我有一段时间没发了,让我们看看情况如何。这个问题是我几年前提出的。


很高兴有人有正确的条件并证明它足够了。为了证明这是必要的,你可以

请注意,您可以修复在开始之前要尝试的锁密钥对(为什么?),然后您应该证明对于所有有效的锁密钥对表,都存在一个锁密钥对,因此所有尝试都不正确。

$\端组$

3个答案

重置为默认值
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$\开始组$

具体情况是

a+b>n美元$.

事实上,有些稍强的东西是真的:只有当且仅当

有一些收藏千美元$键和$\ell美元$锁,满意$k+\ell>n美元$在所有组合中进行测试。(和那时一样千美元\geq b$$\ell\geq美元$,很明显,只有当且仅当a+b>n美元$特别是,这将表明Florian F(与k美元=b$,$\ell=一个$)不仅是最佳的,而且实际上是任何获胜策略!

我们可以通过应用

霍尔婚姻定理.

假设我们得到了任何策略。

由于在整个游戏中没有重要的信息增益,因此可以合理地将策略视为列表美元$从一开始就固定的待测试钥匙和锁对。对于此策略,我们将图形关联美元G_S$它有所有的钥匙和锁20亿美元$顶点,并包含关键点和锁之间的边(如果这些是经战略检验。

现在,请注意

完美匹配美元G_S$与规避策略的锁的密钥关联完全相同美元$因此,战略美元$只有当且仅当美元G_S$有一个完美的匹配。根据HMT,这是当且仅当存在某些子集时的情况美元$属于千美元$总共少于的密钥(wlog)千美元$邻近的船闸。现在,一个锁就在附近美元$当且仅当未针对中的每个密钥进行测试时美元$因此,锁中邻域的补码正好是由测试的锁集全部的钥匙在里面美元$.但这正是我们上述的条件$-$因为这个街区的面积小于千美元$,补码将有大小$\ell美元$ 更大的n-k美元$因此,HMT的违规集与这样的集合是完全相同的,它显示了声明。

$\端组$
1
  • 1
    $\开始组$ 很好的应用HMT!必需品是这个谜题中最难的部分,我更喜欢你对必需品的证明,所以我会给你打勾。 $\端组$
    – 关颖珊
    评论 5月27日12:11
11
$\开始组$

我认为情况是:

a+b>n美元$

这个条件就足够了。

选择美元$锁和十亿美元$键并尝试所有组合。如果没有锁打开,这意味着十亿美元$钥匙属于$n-年$剩余的锁。但这是不可能的,因为b>n-a美元$.

这个条件是必要的吗?

我认为这也是必要的,即如果$a+b\le n美元$然后总是有可能“用完”所有的锁和钥匙而找不到匹配的。但我很难找到令人信服的论据。唯一的理由是,上面的策略(选择一把钥匙和b把锁)似乎是最好的,但当$a+b=n$或更少。

$\端组$
2
  • $\开始组$ 哎呀。。。你显然是对的。谢谢你的更正。我修正了答案。 $\端组$ 评论 5月26日19:18
  • $\开始组$ 嗨,你可能想看看我发布的提示 $\端组$
    – 关颖珊
    评论 5月27日0:01
4
$\开始组$

我是从一个

有向图。假设锁和钥匙都有编号$1,\ldot,n美元$,但钥匙3不一定能打开锁3。每次你尝试在锁中插入一把钥匙但它不起作用时,你可以在图形上画一条红色的有向边(或箭头)。例如,如果尝试在锁6中使用键3,则会绘制从节点3到节点6的定向边。由于耐久性要求,我们知道红色边缘的出度(从节点出来的边缘数)最多为美元$,且学位最多为十亿美元$.

假设

$a+b\leq n美元$。我们想说明的是,无论我们迄今为止尝试过什么钥匙和锁(红色边缘),都会有一些钥匙分配给锁(绿色边缘),而这些分配会丢失所有的红色边缘。绿色边形成了一个排列,因此我们可以认为绿色边a形成了一组有向循环,覆盖了图中的所有节点。

这能一直做到吗?

我们将一次建立一个节点的循环。考虑一个节点$v(美元)$.如果$x\到y\到z\到x$是一个已经确立的绿色循环,那么我们可以潜在地添加$v(美元)$在那个周期的任何地方。例如,如果$y\到v\到z$是不是红色的两条边,然后我们可以创建循环$x\到y\到v\到z\到x$,我们会将$v(美元)$进入绿色周期。然而,如果我们不能添加$v(美元)$这里,这意味着要么$y\到v$$v\到z$是红色的。如果我们不能添加$v(美元)$我们看到了($x\到v$$v\到y$)和($y\到v$$v\到z$)和($z\到v$$v\到x$)是红色的。这是六条独立的边,所以这意味着至少有三条与v相关的边是红色的,这对于我们列表中的每个循环都是一样的。如果$w美元$只是另一个不在循环中的节点,那么我们可以看到($v\到w$$w\到v$)是红色的,所以我们从$w美元$.我们还必须$v\到v$是红色的,这实际上是两次。所以这意味着$v美元$必须参与美元+1$红色边缘,但如果$a+b\leq n美元$因此,有一种方法可以将$v(美元)$在循环分解中,因此我们可以逐个合并所有节点。这意味着可以通过某种方式将锁和钥匙配对,从而避免我们目前猜测的一切,证明Florian F的情况是必要的。

$\端组$
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  • $\开始组$ 你的解决方案似乎有点正确,但我不确定(懒于验证细节),我更喜欢其他必要性证明(它更干净,也是我的解决方案)。 $\端组$ 评论 5月27日12:10

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