Dada la secuencia creciente, en cada paso puede elegir 2 elementos consecutivos, reemplazarlos con su suma y no puede elegir el último elemento, ¿cuál es el número máximo de movimientos que puede hacer para que la secuencia siga aumentando?

Me gusta esta pregunta, tiene la cantidad correcta de “diversión”.

Advertencia: sigue el pensamiento de forma libre, estoy publicando de cualquier manera y no editando:


Veamos, en el caso general:

[matemáticas] \ {x0, x1, … , x_i, x_ {i + 1}, …, x_n \} [/ math]

No está garantizado que incluso tengamos un movimiento. Tenemos que tener tres elementos consecutivos de modo que los dos primeros sumen como máximo el tercer elemento. (Estoy tomando un aumento monótono aquí, entonces (4,4,8) es una secuencia legal y (4,4,8) -> (8,8) es un movimiento válido).

(Así que imagino que la proporción del último elemento y el primer elemento establece un límite superior bastante claro en la cantidad de movimientos posibles).


Es probable que la mejor secuencia sean las secuencias de la familia fibonnaci, hagamos una prueba:

1,1,2,3,5,8,13,21, 34

1,1 – 2,3, – 5,8, – 13,21, – 34

Agrupar pares consecutivos debería producir otra secuencia más corta que sea plegable, lo que nos da el máximo de movimientos posibles.

2,5,13,34,34

7,13,34,34

21,34,34

No podríamos haberlo hecho mejor porque cada movimiento siempre reducirá la longitud de la secuencia en uno y dejará la suma sin cambios. Dado que el tamaño está limitado en el último elemento, necesitamos al menos tres elementos para contener la suma de la secuencia de 89.


Entonces podemos colocar un límite superior en:

[matemáticas] N – \ frac {\ displaystyle \ Sigma {x}} {x_n} [/ matemáticas]

Voy a publicar esto y revisarlo para poder averiguar a dónde ir desde aquí.

El número de movimientos dependerá de los valores en la secuencia original, pero al menos se puede decir que hay una secuencia de longitud [matemática] n [/ matemática] que permite movimientos [matemáticos] n-2 [/ matemáticos], pero ninguna secuencia de longitud [matemática] n [/ matemática] permite movimientos [matemática] n-1 [/ matemática].

Tenga en cuenta que cada movimiento reduce la longitud de la secuencia en [matemática] 1 [/ matemática]. Como el último número nunca puede cambiarse, por lo tanto, la secuencia más corta puede ser de longitud [matemática] 2 [/ matemática]. La reducción de una secuencia de longitud [matemática] n [/ matemática] a longitud [matemática] 2 [/ matemática] requiere movimientos [matemática] n-2 [/ matemática].

Para una secuencia de ejemplo de longitud [matemática] n [/ matemática] que se puede reducir en movimientos [matemática] n-2 [/ matemática], solo asegúrese de que el último número sea mayor que la suma de la primera [matemática] n -1 [/ math] números. Si esa condición se cumple, entonces permitirá que [matemática] n-2 [/ matemática] se mueva exactamente.

Por ejemplo, para [matemáticas] n = 6 [/ matemáticas], puede tomar la secuencia [matemáticas] 1,2,3,4,5,16 [/ matemáticas]. Cada movimiento reemplaza los dos números justo antes de [math] 16 [/ math] por su suma. Después del primer movimiento, la secuencia es [matemática] 1,2,3,9,16 [/ matemática], luego [matemática] 1,2,12,16 [/ matemática], luego [matemática] 1,14,16 [/ math], luego [math] 15,16 [/ math] que es la secuencia final.

Un algoritmo general que da más movimientos es este. Trabajando desde la derecha, combine los dos que preceden al número final siempre que su suma sea menor que el número final. Cuando su suma es mayor o igual que el número final, entonces el número justo antes del número final es fijo, así que comience a fusionar los dos números que le preceden el mayor tiempo posible, luego vaya un paso hacia la izquierda. Proceda al extremo izquierdo de la secuencia.

Una secuencia que no se puede acortar es una con los números de Fibonacci como [matemáticas] 1,2,3,5,18, 13, 21 [/ matemáticas]. Cada número es igual a la suma de los dos números anteriores, por lo que no hay movimientos válidos.

Describiré lo que viene a mi mente. Interpreto la pregunta como, para cualquier n, cuál es el número máximo de movimientos posibles. Ahora tenga en cuenta que, independientemente de la estipulación creciente, el juego no puede durar más de n-2 pasos porque el último no ha sido tocado y hay uno más. Entonces, mi objetivo es crear una secuencia de enteros [matemáticos] n [/ matemáticos], para lo cual, cuando se trata de la regla creciente, podemos hacer movimientos [matemáticos] n-2 [/ matemáticos].

Esto es lo que haría para [matemáticas] n = 10 [/ matemáticas]. Construiré la secuencia más duradera que se me ocurra:

1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512.

Si elige cualquier par de números consecutivos, a lo largo del juego, su suma será mayor que la anterior y menor que la siguiente. Entonces el juego dura 8 movimientos.

Si esto es correcto, elija su secuencia para ser, [matemática] 2 ^ {i} [/ matemática] para [matemática] i = 0, …, n-1 [/ matemática].