Let
be a nonnegative integer.A forest consists of rooted (i. e. oriented) trees. Each vertex of the forest is either a leaf or has two successors. A vertex
is called an extended successor of a vertex
if there is a chain of vertices
,
,
, ...,
,
with
such that the vertex
is a successor of the vertex
for every integer
with
. A vertex is called dynastic if it has two successors and each of these successors has at least
extended successors.Prove that if the forest has
vertices, then there are at most
dynastic vertices. Kliknite ovdje kako biste prikazali rješenje.
Označimo sa
broj dinastičkih čvorova u šumi. Svakom dinastičkom čvoru
pridružimo skup sebe i njegovih potomaka
. (Potomak je extended succesor) Također, svakom dinastičkom čvoru pridružimo skup
. Za svaki čvor koji ima djecu, odaberimo lijevo i desno dijete tog čvora.
Na stablu vršimo sljedeći algoritam:
Dok postoji, odaberimo dinastički čvor
takav da
(takav očito postoji ako nisu svi
prazni). Neka
. Iz skupa
uklonimo
, njegovo lijevo dijete i sve potomke tog djeteta, a iz skupa
desno dijete
i sve potomke tog djeteta. "Osvježimo" skupove
za sve
. Nakon ovoga, vrijedi
i
Također, primijetimo da
sadrži
, njegovo lijevo dijete i potomke tog djeteta (njih barem
) pa
. Analogno,
.
Algoritam očito terminira (
se smanjuje) te nakon njegovog izvođenja su skupovi
disjunktni i vrijedi
.
Prema tome
pa
, što je i trebalo pokazati.
Školjka