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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / C1 · combinatorics

2016 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 2016 C1 combinatorics

The leader of an IMO team chooses positive integers nn and kk with n>kn>k, and announces them to the deputy leader and a contestant. The leader then secretly tells the deputy leader an nn-digit binary string, and the deputy leader writes down all nn-digit binary strings which differ from the leader's in exactly kk positions. (For example, if n=3n=3 and k=1k=1, and if the leader chooses 101, the deputy leader would write down 001, 111 and 100.) The contestant is allowed to look at the strings written by the deputy leader and guess the leader's string. What is the minimum number of guesses (in terms of nn and kk ) needed to guarantee the correct answer?

IMO 团队的领队选择正整数 nnkk(其中 n>kn>k),并将其宣布给副领队和参赛者。然后,领导者秘密地告诉副领导者一个 nn 位的二进制字符串,副领导者写下所有与领导者的 kk 个位置不同的 nn 位二进制字符串。 (例如,如果n=3n=3k=1k=1,如果组长选择101,则副组长将写下001、111和100。)允许参赛者查看副组长写的字符串并猜测组长的字符串。保证正确答案所需的最少猜测次数是多少(以 nnkk 计)?

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。2016 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?