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第4题

梦幻国由 20162016 个城市组成。星际航空公司想在城市对之间设立若干单向航班,使得每个城市恰好有一班出发航班。求最小的正整数 kk,使得无论星际航空公司如何设立航班,都总能把这些城市划分成 kk 组,使得从任一城市出发,无法用至多 2828 次航班到达同一组中的另一城市。
第 1/4 步:由 5757 元环得到下界
k≥57k\ge57
详细分析

航班构成一个 20162016 个顶点的有向图 GG,其中每个顶点出度为 11。若 GG 含有一个长为 5757 的有向环,则该环上任意两个城市都可沿这个 5757 元环较短的一侧、用至多 2828 次航班互相到达,因此它们不能同组。由于星际航空可以实现这样的配置,故总需要至少 5757 组,即 k≥57k\ge57。