Задача
В языке племени АУ две буквы – "a" и "y". Некоторые последовательности этих букв являются словами, причём в каждом слове не меньше одной и не больше 13 букв. Известно, что если написать подряд любые два слова, то полученная последовательность букв не будет словом. Найдите максимальное возможное количество слов в таком языке.
Решение
Если все последовательности, количество букв в которых не меньше 7 и не больше 13, являются словами, то, очевидно, условие задачи соблюдается; при этом количество таких слов равно 27 + ... + 213 = 214 – 27. Осталось показать, что это количество – наибольшее возможное. Первый способ. Общее количество последовательностей длины, не превосходящей 13, равно 2 + 22 + ... + 213 = 214 – 2. Если среди слов в языке нет ни одного 7-буквенного, то общее количество слов не превосходит 214 – 2 – 27 < 214 – 27. Пусть, напротив, в языке существует 7-буквенное слово s. Тогда для каждого слова t, состоящего из 6 или менее букв, последовательность букв st не может являться словом, и все последовательности вида st, очевидно, различны. Значит, если в языке есть k слов из 6 или менее букв, то количество слов из хотя бы 7 букв не превосходит
(27 + ... + 213) – k = 214 – 27 – k. Следовательно, общее количество слов не превосходит k + (214 – 27 – k) = 214 – 27, что и требовалось доказать. Второй способ. Пусть A – множество всех последовательностей из 6 или менее букв, а B – множество всех 7-буквенных последовательностей. Тогда в A всего 2 + 22 + ... + 26 = 27 – 2 последовательностей, а в B всего 27 > 27 – 2 последовательностей. Значит, можно сопоставить каждой последовательности a ∈ A последовательность ba ∈ B так, что все последовательности ba различны. Заметим, что тогда все последовательности вида aba также различны (поскольку различны их 7-буквенные окончания).
По условию в каждой из 27 – 2 троек (a, ba, aba) не больше двух слов языка. Следовательно, хотя бы 27 – 2 последовательностей из 13 или меньше букв не являются словами, и общее количество слов не больше (214 – 2) – (27 – 2) = 214 – 27.
Ответ
214 – 27 = 16256 слов.
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь