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番外 · 题谱 · 2023 · P14

2023 IMO Shortlist C7

组合 · P3/P6 · 压轴题

题面据 IMO Shortlist 可核档案整理;中文题意为本站自译,公式请以原始来源为准。

IMO Shortlist 2023 C7 combinatorics

The Imomi archipelago consists of n2n \geq 2 islands. Between each pair of distinct islands is a unique ferry line that runs in both directions, and each ferry line is operated by one of kk companies. It is known that if any one of the kk companies closes all its ferry lines, then it becomes impossible for a traveller, no matter where the traveller starts at, to visit all the islands exactly once (in particular, not returning to the island the traveller started at). Determine the maximal possible value of kk in terms of nn. (Ukraine)

伊莫米群岛由 n2n \geq 2 个岛屿组成。每对不同的岛屿之间都有一条双向运行的独特渡轮线路,每条渡轮线路均由 kk 公司之一运营。众所周知,如果任何一家 kk 公司关闭其所有渡轮线路,那么无论旅行者从哪里出发,都不可能一次性访问所有岛屿(特别是不返回旅行者出发的岛屿)。根据 nn 确定 kk 的最大可能值。 (乌克兰)

提示 1

先决定对象是什么:集合、图、排列、颜色、路径,还是一次操作后的状态。

提示 2

找一个极端对象、双计数式、不变量,或把限制转成图上的局部条件。

提示 3

把局部限制累加成全局矛盾,或给出覆盖全部情形的构造。

完整解答

这页先给题面、题型和提示阶梯,完整证明留给读者逐步展开。2023 年 IMO Shortlist C7 可先归入组合:第一步把题设翻成对象、条件、目标三行;第二步沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;第三步补齐边界情形,并回到题目原要求核对。

这题适合先独立想一轮再打开提示。不要急着搜索完整解答,先问自己:题面里最硬的限制是哪一句?