石崇的BOSS 发表于 2011-10-11 23:02:20

有限次操作的红点问题

在一个圆周上只有2个蓝点。定义两种操作:
操作A:在圆周上加一个红点,并且改变相邻两个结点的颜色
操作B:在圆周上去掉一个红点,并且改变相邻两个结点的颜色。
问能否通过有限次操作,使得圆周上只有两个红点。

Cielo 发表于 2011-10-11 23:11:33

红0,蓝1,考虑圆周上所有点的数字之和。
加一个红点的操作使得总数产生变化,变化总是模4余2;
减一个红点也是这样。

假设若干步操作之后,圆周上只有两个点,那么加红点的次数和减红点的次数相等。于是总数变化模4余0~
而初始时刻,总数=2,于是不可能出现只剩两个红点(总数=0)的情况。
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以上证明有误……

[ 本帖最后由 Cielo 于 2011-10-11 23:32 编辑 ]

钟七珍 发表于 2011-10-12 01:00:00

似乎不可能。
证明的难点在“改变相邻两个结点的颜色”这个限制条件。没有这个限制条件则有解。

superacid 发表于 2011-10-12 10:49:43

显然蓝点永远是偶数个。

找到一种分类方法,把所有有偶数个蓝点的圆周分成2类。

第一步:如果圆周上没有蓝点,我们可以在某两个红点之间加一个红点,于是这3个点变成蓝红蓝,就有蓝点

了。
第二步:计算圆周上任意相邻两个蓝点之间的红点个数,写成一个数列,该数列一定有偶数项。
    设有2n个蓝点,该数列为a1,b1,a2,b2,...,an,bn。
第三步:分别计算该数列奇数项之和s=a1+a2+...+an,偶数项之和t=b1+b2+...+bn。
    如果s-t是3的倍数,那么一定可以在有限步内化为只有两个蓝点,否则一定可以化为两个红点。
第四步:容易证明,如果奇数偶数项之和的差是3的倍数,那么对任意操作它都是3的倍数;否则对任意操作

它都不是3的倍数。

所以不可能在有限步内把两个蓝点变成两个红点。

rubik-fan 发表于 2011-10-12 12:15:20

我的想法:
最初两个点,最后两个点。点数增减抵消。表明操作步数必须是偶数,而且a操作和b操作次数相同。
而两个蓝色的点变成红色,需要奇数次操作。即,不管第几次操作是a还是b,只要是偶数步,必然会有蓝色的点。
所以不可以用偶数次操作完成把蓝色的点变成红色。

superacid 发表于 2011-10-12 14:02:45

回复 5# 的帖子

不管第几次操作是a还是b,只要是偶数步,必然会有蓝色的点。

这点需要证明

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edit:楼下已经举出反例

钟七珍 发表于 2011-10-12 16:58:45

原帖由 superacid 于 2011-10-12 14:02 发表 http://bbs.mf8-china.com/images/common/back.gif
不管第几次操作是a还是b,只要是偶数步,必然会有蓝色的点。

这点需要证明
  连续4次操作A,可出现6个红点而没有蓝点。
  大家讨论时,似乎都忽略了“相邻变色”这个限制条件。

rubik-fan 发表于 2011-10-13 09:58:22

原帖由 钟七珍 于 2011-10-12 16:58 发表 http://bbs.mf8-china.com/images/common/back.gif

  连续4次操作A,可出现6个红点而没有蓝点。
  大家讨论时,似乎都忽略了“相邻变色”这个限制条件。
看来我说的有漏洞。

[ 本帖最后由 rubik-fan 于 2011-10-13 09:59 编辑 ]
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