Назад

Олимпиадная задача по теории чисел: максимальная длина совпадения последовательностей

Задача

Периоды двух последовательностей – m и n – взаимно простые числа. Какова максимальная длина начального куска, который может у них совпадать?

Решение

  Пусть  L(m, n)  – искомая длина и  n = qm + r.  Докажем, что  L(m, n) = L(r, m) + n – r.

  Действительно, если есть две последовательности с периодами m и r с общим начальным куском длины l, то, в силу равенства

ai+n = ai+qm+r = ai+r = ai  (i + r < l),  начальный кусок первой последовательности длины  l + n – r  имеет также период n.

  Наоборот, если есть две последовательности длины m и n с общим куском длины L, то в силу того же равенства, начальный кусок первой последовательности длины  L – n + r  имеет период r.

  Доказанное равенство даёт возможность индукцией по алгоритму Евклида получить  L(m, n) = m + n – 2  (база  L(1, k) = k – 1  тривиальна).

Ответ

m + n – 2.

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет