作者emptie ([ ])
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标题Re: [中学] 连续正整数集合
时间Sat Nov 11 00:11:45 2023
※ 引述《DreamYeh (天使)》之铭言:
: 设a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8为8个严格递增的正整数
: 且集合 {|ai-aj| : 1≦ i,j ≦ 8 && i≠j} 为18个连续正整数组成的集合
: 求a7 - a2 = ?
: 原题图片支援:
: https://i.imgur.com/ehmC891.jpeg
: (我有求出一些数列合乎条件,但不知有否通解,如a1~an其中
: 若干项的差构成m个连续正整数集合)
感觉这个题目满难的,
不知道有没有穷举之外的思路。
从题意不难得知平移整个数列不影响答案,
而唯一重要的特徵是各数之间的
差值。
比方说:
1,2,5,7
(1,3,2)
而这个差值是可以
倒过来写的
1,3,6,7
(2,3,1)
又因为整个集合中最大的元素是 a_n - a_1 (末项-首项)
而既然这些差值是连续正整数的集合,
第二大的元素就必须要是 a_n - a_1 - 1
因此a_2 - a_1 或 a_n - a_n-1 这两个差值,至少有一个要是1
既然把整个差值倒过来不影响结果,
其实我们可以不失一般性假设数列的前两项是 1,2,....
我在这个基础上些微改进了 AquaCute 前一篇的程式的执行效率,
比方说我想要找在长度8,能凑出1-22的差值的数列
我可以先固定
1,2,23
这3个元素
剩下的再从3-22之间找5个数字就行
以下是我找到的不同n值能凑出最多种差值的数列,及其相邻项的差值
(固定第一项 =1)
n=3 , max=3
1,2,4
(1,2)
n=4 , max=6
1,2,5,7
(1,3,2)
n=5 , max=9
1,2,3,7,10
(1,1,4,3)
1,2,5,8,10
(1,3,3,2)
n=6 , max=13
1,2,3,7,11,14
(1,1,4,4,3)
1,2,5,6,12,14
(1,3,1,6,2)
1,2,7,10,12,14
(1,5,3,2,2)
n=7 , max=17
1,2,3,4,9,14,18
(1,1,1,5,5,4)
1,2,3,7,11,15,18
(1,1,4,4,4,3)
1,2,3,9,13,15,18
(1,1,6,4,2,3)
1,2,3,9,13,16,18
(1,1,6,4,3,2)
1,2,9,12,14,16,18
(1,7,3,2,2,2)
n=8 , max=23
1,2,3,12,16,19,22,24
(1,1,9,4,3,3,2)
1,2,5,11,17,19,22,24
(1,3,6,6,2,3,2)
n=9 , max=29
1,2,3,15,19,22,25,28,30
(1,1,12,4,3,3,3,2)
1,2,4,7,14,21,25,29,30
(1,2,3,7,7,4,4,1)
1,2,5,11,17,23,25,28,30
(1,3,6,6,6,2,3,2)
n=10 , max=36
1,2,4,7,14,21,28,32,36,37
(1,2,3,7,7,7,4,4,1)
n=11 , max=43
1,2,4,7,14,21,28,35,39,43,44
(1,2,3,7,7,7,7,4,4,1)
n=11的情况我没算到55,
不过我有确认44跟45是没有的,应该够了?
再往上,比如说n=12,我需要更好的电脑或是找到比穷举更好的演算法才行。
有些答案在一开始在纸上试着构筑的时候有找到
比如说利用等差数列的想法
n=7 的情形
(1,1,1,5,5,4)
跟
(1,1,4,4,4,3)
这种形式的答案就很直观,也很容易在脑海中想像1-17的不同差值要怎麽凑出来
(
1,1,4,4,4,3)
(
1,1,4,4,4,3)
(1,1,4,4,4,
3)
(1,1,4,4,
4,3)
(1,
1,4,4,4,3)
(
1,1,4,4,4,3)
(1,1,4,4,
4,3)
(1,1,4,
4,4,3)
(1,
1,4,4,4,3)
(
1,1,4,4,4,3)
(1,1,4,
4,4,3)
(1,1,
4,4,4,3)
(1,
1,4,4,4,3)
(
1,1,4,4,4,3)
(1,1,
4,4,4,3)
(1,
1,4,4,4,3)
(
1,1,4,4,4,3)
但要推广到n=8的情形就失败了,
只考虑以下几种的话,可能会以为22就是能凑出的最大值
(1,1,1,1,6,6,5) (21)
(1,1,1,5,5,5,4) (22)
(1,1,4,4,4,4,3) (21)
(1,3,3,3,3,3,2) (18)
但事实上n=8能凑出23的两组答案都不是以上的形式
到n=9的时候这种简单的想法又距离最佳(29)更远了
(1,1,1,1,1,7,7,6) (25)
(1,1,1,1,6,6,6,5) (27)
(1,1,1,5,5,5,5,4) (27)
(1,1,4,4,4,4,4,3) (25)
但从n=9、n=10、n=11的一些情形
又能发现一些有趣的线索,
答案好像还是有某种规律存在
例如n=8的一组最佳答案,在数列中插入一个较大的间隔
(1,1,9,4,3,3,2)
在n=9的时候有长得很像的
(1,1,12,4,3,3,3,2)
到了n=10的时候,虽然这组只有凑到35,但也离很近了
(1,1,15,4,3,3,3,3,2)
n=11有一个长得不太一样的,也是能凑到最佳-1 (42)
(1,1,1,16,5,4,4,4,3,3)
在n=12的情况下,从前面一些答案得出的
(1,2,3,7,7,7,7,7,4,4,1)
与
(1,1,1,20,5,4,4,4,4,3,3)
都是能凑出50的可行答案
但50会是n=12的最大值吗?
老实说,我不知道。
我觉得应该不是。
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本篇文章有很多错误的地方……
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