有多少连接是可能的? (图谜)
How many connections are possible? (Graph-riddle)
我猜到了一个关于图表的小谜语。
在这种情况下,禁止3个节点直接相互连接。换句话说,你不能在 3 个节点之间创建 3 个连接,这会创建一个三角形(每个角都是一个节点,边是连接)
证明当我们得到 2*n 个节点时,最大可能的连接数是 n²。还要证明这个条件对每个n都是可以实现的。
n是正自然数的一部分
为了部分回答这个问题,可以通过以下证明草图来证明数字 n*n
是可实现的,其中使用了对 n
的归纳。 n=0
图形为空,n=1
图形为直线,n=2
图形为正方形。对于归纳步骤,让 n
是任意的,这样就有一个带有 2n
个节点的图,它有 n*n
个边并且没有三角形。要理解证明的概念,请想象图表排列成两行,每行 n
个节点。将两个节点作为一列添加到该图的右侧,创建一个具有 n+2=2(n+1)
个节点的图。将这些节点相互连接,创建 1
个新边。
将上面的新节点连接到它左边的列,从上面的行开始在上下行之间交替。这将创建 n
个边。同样,将下方的新节点连接到它左侧的列,从上方的行开始,在上方和下方的行之间交替。这将创建 n
个边。总的来说,该构造不会创建三角形。
总共创建了 2*n+1
个新边。总的来说,该图有 n*n+2*n+1=2*(n+1)
个边,这是所需的数量。
我猜到了一个关于图表的小谜语。
在这种情况下,禁止3个节点直接相互连接。换句话说,你不能在 3 个节点之间创建 3 个连接,这会创建一个三角形(每个角都是一个节点,边是连接)
证明当我们得到 2*n 个节点时,最大可能的连接数是 n²。还要证明这个条件对每个n都是可以实现的。
n是正自然数的一部分
为了部分回答这个问题,可以通过以下证明草图来证明数字 n*n
是可实现的,其中使用了对 n
的归纳。 n=0
图形为空,n=1
图形为直线,n=2
图形为正方形。对于归纳步骤,让 n
是任意的,这样就有一个带有 2n
个节点的图,它有 n*n
个边并且没有三角形。要理解证明的概念,请想象图表排列成两行,每行 n
个节点。将两个节点作为一列添加到该图的右侧,创建一个具有 n+2=2(n+1)
个节点的图。将这些节点相互连接,创建 1
个新边。
将上面的新节点连接到它左边的列,从上面的行开始在上下行之间交替。这将创建 n
个边。同样,将下方的新节点连接到它左侧的列,从上方的行开始,在上方和下方的行之间交替。这将创建 n
个边。总的来说,该构造不会创建三角形。
总共创建了 2*n+1
个新边。总的来说,该图有 n*n+2*n+1=2*(n+1)
个边,这是所需的数量。