MathLabs

Bài 4

Đất nước Dreamland gồm 20162016 thành phố. Hãng hàng không Starways muốn thiết lập một số chuyến bay một chiều giữa các cặp thành phố sao cho mỗi thành phố có đúng một chuyến bay xuất phát từ nó. Tìm số nguyên dương nhỏ nhất kk sao cho dù Starways thiết lập các chuyến bay như thế nào, các thành phố luôn có thể được chia thành kk nhóm sao cho từ một thành phố bất kỳ không thể đến một thành phố khác trong cùng nhóm bằng cách dùng nhiều nhất 2828 chuyến bay.
Bước 2 trên 4: Đồ thị phụ về khả năng đến được ngắn
H: u→v  ⟺  v reaches u in≤28 flights,deg⁡H+≤28H:\ u\to v \iff v \text{ reaches } u \text{ in} \le28 \text{ flights},\quad \deg^+_H\le28
Phân tích chi tiết

Để chứng minh 5757 nhóm luôn đủ, dựng đồ thị có hướng phụ HH trên cùng 20162016 thành phố với một cạnh từ uu đến vv mỗi khi uu có thể đến được từ vv bằng nhiều nhất 2828 chuyến bay trong GG. Vì GG có bậc ra bằng 11 ở mọi nơi, mỗi đỉnh có nhiều nhất 2828 láng giềng ra trong HH (một cho mỗi số chuyến bay từ 11 đến 2828). Việc chia các thành phố thành 5757 nhóm không có cạnh HH nào bên trong một nhóm sẽ giải quyết bài toán gốc.