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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / C1 · combinatorics

2008 IMO Shortlist C1

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 2008 C1 combinatorics

In the plane we consider rectangles whose sides are parallel to the coordinate axes and have positive length. Such a rectangle will be called a box. Two boxes intersect if they have a common point in their interior or on their boundary. Find the largest nn for which there exist nn boxes B1,,BnB_{1}, \ldots, B_{n} such that BiB_{i} and BjB_{j} intersect if and only if i≢j±1(modn)i \not \equiv j \pm 1(\bmod n).

在平面中,我们考虑边与坐标轴平行且长度为正的矩形。这样的矩形将被称为盒子。如果两个盒子在其内部或边界上有公共点,则它们相交。找到存在nn个框B1BnB_{1}、\ldots、B_{n}的最大nn,使得BiB_{i}BjB_{j}相交当且仅当i≢j±1(modn)i \not \equiv j \pm 1(\bmod n)

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。2008 年 IMO Shortlist C1 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?