如何解下面的最優化問題

時間 2022-01-18 17:58:23

1樓:理呆哥

先寫下大概思路。

問題表述:設有嚴格遞增整數列 ,其中 , 。令數列相鄰兩項之差, 。

知 0" eeimg="1"/>。記從 開始連續 個項差 之和為 , (稱 為 項差和)。這裡, , 。

由題意,數列 滿足如下「無簡併」條件,即任意 ,對於任意 或 成立。

原問題(問題(1))為給定數列長度 ,求滿足無簡併條件的最小 。

原題目可轉換為如下問題(問題(2)):

給定正整數 ,求滿足無簡併條件的嚴格遞增整數列 的最大長度 。

由於項差和由項差序列 (0" eeimg="1"/>)唯一確定,又整數列 亦可由唯一確定,也即,給定 , 。

注意到, 故問題(2)可轉換為如下問題(問題(3)):

給定正整數 ,求正整數序列 的最大長度 ,其中 滿足 ,並且滿足無簡併條件,也即任意 ,對於任意 或 成立。

問題(3)是個含約束的整數拆分問題,約束為上述無簡併條件。該問題中,每個給定的正整數 都存在對應滿足條件的正整數列 的最大長度。隨著 增大, 單調不減。

我還沒有找出 隨 變化的通項或迭代或漸進式,應該可以算/估計出來,見Hardy,"Some Famous Problems of the Theory of Numbers"。下面給出前幾個 與 的對應關係。這裡,我只是根據分級拆分結果估算,比如17拆成12+5,12拆成1+3+6+2,17就可以拆成1+3+6+2+5,注意拆分順序,這樣17可以對應於序列 ,或者按原題意的數列 。

按下面的對應關係,17是 (或者是包含6個正整數的 )序列的差值 的最小值

; ;; ;; 正好是對應 的最小數字。

2樓:大熊

根據對稱性,43意味著正的差值是21組,7中選2就是21組,也就是差值兩兩不同。

解法似乎沒有什麼好的方法,只能暴力破解。這真的不是一道程式設計題麼?

3樓:樸正歡

好了,我查到了,這玩意叫Golomb Ruler參考:https://

其中有最優解的表

以下誤顯然這一性質具有平移不變形,因此不妨設 x_0=0從 n>=5開始, 0,1,3,7,12,20,30,44.... 這個數列應該是最優的,參考 A025582 - OEIS 的 comment

n=4時並不最優,例如 0,1,4,6 優於 0, 1, 3, 7

4樓:電渺陶琅

以下答案有誤。

大膽猜測一下答案是 ,具體的構造是

很容易驗證,對於 個元素的情形, 的下界(記作 )至少為 。因為在個元素的情形下,下界為 ,如果要新增乙個元素又要求做差均不重複,那麼新的最大元素至少比原來的最大元素大 ,也就是 ,結合 可知 。

然後我注意到構造 似乎總是能滿足要求,因此下界可以取到。但是暫時不知道如何證明。

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