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[数学趣题] 求分割边条数的最小值.

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发表于 2022-12-12 08:39:06 甘肃| 显示全部楼层 发帖际遇
将5×5方格表中每个格染五种颜色之一,使得每种颜色的格的个数相同.若相邻两格的颜色不同,则称它们的公共边为“分割边”.求分割边条数的最小值.

此回答在 2022-12-13 14:24 被选定为谜题答案,获得破案经验 1

| 发表于 2022-12-12 12:02:54 广东| 显示全部楼层
16吧

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| 发表于 2022-12-12 18:31:53 上海| 来自小霸王手机 | 显示全部楼层
证:最小值=16,先证分割边不能小于等于15。去除大方格外框,一共剩余40条边,假如分割边为15,又剩余25条边,同色五个格子只有排成一种三格列贴着两格列的形状(设为形状Q)才能使非分割边达到最大值5,显然五个形状Q无法填入5乘5的大方格,同时分割边可以是16(四个形状Q在四个角,中间是五个格子组成的十字),证毕

此回答在 2023-1-26 16:39 被选定为谜题答案,获得破案经验 1

| 发表于 2023-1-21 14:27:35 广东| 显示全部楼层
先考虑5个正方形的边界至少多长.
不连通时将其连通可以更省.
连通时若可用矩形axb覆盖,显然边界至少2(a+b).
于是易知边界最短是10(只有一种可能形状),其它情况至少12(须严谨说明).
但五个该形状无法覆盖5x5,故边界总和至少10*4+12=52.

其中20在5x5边界,不算,剩下的每条算了两次,故所求最小为(52-20)/2=16.

以下为一种可行方案:
11122
11222
33344
33444
55555
| 发表于 2022-12-12 08:46:59 西班牙| 发自安卓客户端 | 显示全部楼层 发帖际遇
最多40,最少20?
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| 发表于 2022-12-12 09:01:22 福建| 发自安卓客户端 | 显示全部楼层 发帖际遇
20?
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