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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / C8 · combinatorics

2021 IMO Shortlist C8

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 2021 C8 combinatorics

Determine the largest NN for which there exists a table TT of integers with NN rows and 100 columns that has the following properties: (i) Every row contains the numbers 1,2,,1001,2, \ldots, 100 in some order. (ii) For any two distinct rows rr and ss, there is a column cc such that T(r,c)T(s,c)2|T(r, c)-T(s, c)| \geq 2. Here T(r,c)T(r, c) means the number at the intersection of the row rr and the column cc.

确定最大的 NN,其中存在一个具有 NN 行和 100 列的整数表 TT,该表具有以下属性: (i) 每行都按某种顺序包含数字 1,2,,1001,2, \ldots, 100。 (ii) 对于任何两个不同的行 rrss,有一个列 cc 使得 T(r,c)T(s,c)2|T(r, c)-T(s, c)| \geq 2。这里T(r,c)T(r, c)表示行rr和列cc相交处的数字。

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。2021 年 IMO Shortlist C8 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?