作者walkwall (会走路的墙)
看板puzzle
标题Re: [问题] 请问如何填出最大的数字
时间Tue Apr 25 23:28:57 2017
※ 引述《walkwall (会走路的墙)》之铭言:
: ※ 引述《bamboo1106 (bamboo)》之铭言:
: : 有一个 5 * 5 的方格,要在里面填上 1 ~ 5 的数字
: : 其中要满足以下条件:
: : 1 可以放在任何格子
: : 2 必须放在旁边有 1 的格子
: : 3 必须放在旁边有 1、2 的格子
: : 4 必须放在旁边有 1、2、3 的格子
: : 5 必须放在旁边有 1、2、3、4 的格子
: : 旁边指的是该格的上下左右
: 证明是有想出来一些
: 但最後一部分符合直觉却并不严谨
: 想贴出来大家讨论看看
: --[63解]--
: 32413 24312 在证明的过程中做出来的
: 11342 11243 本板先前"盖房子"讨论题 将5换成4可得61解
: 35251 25351
: 24132 34123
: 13241 12341
: --[证明 : 最大值 <= 65]--
: 每个2以上的格子 都需要有较小的格子在旁边支持
: 可以说大数字格的分数 来自相邻小数字格的"贡献"
: 故 定义每格的"贡献值" = 该格数值 + 0.5*OUT - 0.5*IN
: 其中 OUT/IN 表示该格对邻格 输出/输入 贡献
: 如果是1的点 最多4OUT 贡献度MAX = 1 + 0.5*4 = 3
: 5的点要有四个较小的点支持 贡献度 = 5 - 0.5*4 = 3
: 这样 角落 / 四边 / 中央 贡献度上限分别为 2 / 2.5 / 3
: 因此总贡献度上限 = 2*4 + 2.5*12 + 3*9 = 65
: 贡献度输出输入来自真实标号转换 无法额外增加 故得证原始上限也是65
: --[证明 : 最大值 <= 63]--
: 标示为1的点与其周围十字状4格非1点 视为一个disc
: 若两个disc有重叠 重叠区域贡献度就无法到达上限
: CASE 1 : 两个disc的非1点重叠
: 因为周围有两个1 因此相邻1处必须为IN (否则1的点贡献度会变少)
: 剩下两个边要OUT 就只能标2 贡献度就只能到 : 2 + 0.5*2 - 0.5*2 = 2
: 若要标3 则需3IN 贡献度只能到 : 3 + 0.5*1 - 0.5*3 = 2
: 故这样重叠 该点贡献度就会少1
: CASE 2 : 两个disk的1点相邻
: 因为相邻导致两者只有一边能算OUT IN的一边贡献度也会少1
: 当然要两边都当作非IN非OUT 贡献度少 0.5*2 也是少1
: 因此若能证明 "覆盖5*5方格的disc disc重叠至少两组" 则原题得证
前述证明节录到此 以下为证明补充
[disc > 6个]
边界共16格 每个 disc 最多盖住3格
因此边界至少需6个 disc 才能盖满
因为中央也必须被覆盖 包含正中央的disc 边界只能盖住某一边中点1点 (距离才够)
其余五个disc必须都覆盖3格
但这样的极限例子无法覆盖肋旁双点(如下图) 故得证 "disc > 6"
22133
21113
4 1 5
44655
46665
[至少两个重复]
要覆盖至少需7个disc 每个disc面积5格
每个disc核心都在5*5范围内 又要保持不重叠 则四边最多个各只有2格出界
故disc覆盖面积最多 5*5+2*4=33格 要放入7*5=35格
依据鸽笼原理(?) 至少有2格重叠
重叠1格就会减少1点贡献度上限 故最大上限为65-2=63
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1F:→ walkwall: >_0 04/25 23:30
2F:→ walkwall: 可能还有个小尾巴 但我想就先停笔於此吧 (睡觉去...) 04/25 23:33
3F:推 arthurduh1: 第一列放 11XX1 就会往上凸 3 格? 04/26 10:44
4F:→ arthurduh1: 而且 case 2 的重叠会吃掉 2 格, 但只会吃贡献度 1 哦 04/26 10:45
5F:→ arthurduh1: 其实我说的讨论就只是暴力分情况, 不过十字跟边界 04/26 10:46
6F:→ arthurduh1: 还有可能相交 2 格, 之前没注意到. 04/26 10:47
7F:→ walkwall: 您说得没错 最後其实我也想过两格重叠但贡献度只减一 04/26 18:40
8F:→ walkwall: 这就是我说的小尾巴...虽然感觉能再举些例子说清楚 04/26 18:41
9F:→ walkwall: 但是我想就交给其他人完成了XD (狡猾溜走) 04/26 18:42
10F:→ walkwall: 如果单边要3格 则disc必须重叠 因此也可列为证明的特 04/26 18:44
11F:→ walkwall: 殊例子 不影响证明 04/26 18:44