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Hexagonal torres

Supongamos que usted tiene un triangular tablero de ajedrez de tamaño $n$, cuya "cuadrados" se ordenó triples $(x,y,z)$ de los números enteros no negativos que se suman a la $n$. Una torre se puede mover a cualquier otro punto que de acuerdo con ella en una coordenada, por ejemplo, si usted está en $(3,1,4)$ a continuación, puede mover a $(2,2,4)$ o a $(6,1,1)$, pero no a $(4,3,1)$.

¿Cuál es el máximo número de condiciones mutuamente de no atacar a los grajos que puede ser colocado en este tablero de ajedrez?

De manera más general, es todo lo conocido sobre el grafo cuyos vértices son estos ordenó triples y cuyos bordes están torre se mueve?

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Noam D. Elkies Puntos 40187

Buena pregunta!

Para el número máximo de pares no la defensa de torres, Se Sawin demostrado un límite superior de $(2n/3) + 1$ en su comentario a la pregunta original. Este límite se alcanza, al menos hasta dentro de $O(1)$, por dos filas de $n/3 - O(1)$ torres cada una, a partir de alrededor de $(2n/3,n/3,0)$ e $(n/3,2n/3,1)$ y por el procedimiento de los pasos de $(-1,-1,2)$ hasta llegar a la $y=0$ o $x=0$ borde del triángulo. Esta construcción generaliza Sawin de cinco Torre de la colocación de $n=6$.

En otro pensamiento, parece que la forma de lograr $\lfloor (2n/3) + 1 \rfloor$ exactamente para todos los $n$. He aquí cómo funciona para $n=12$ e $n=15$, con $(2n/3)+1 = 9$ e $11$ respectivamente:

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      . R . . . . .                . . R . . . . . . . 
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    . . R . . . . . .            . . . R . . . . . . . . 
   . . . . . . . R . .          . . . . . . . . . R . . . 
  . . . R . . . . . . .        . . . . R . . . . . . . . . 
 . . . . . . . . R . . .      . . . . . . . . . . R . . . . 
. . . . R . . . . . . . .    . . . . . R . . . . . . . . . . 

A partir de una solución con $n=3m$, se puede agregar una fila vacía para obtener una solución óptima para $n=3m+1$, y quitar un borde (y la Torre que contiene) para obtener una solución óptima para $n=3m-1$. Así que esto debería resolver el problema para todas las $n$.

Jeremy Martin también le pregunta:

De manera más general, es todo lo conocido sobre el grafo cuyos vértices son estos ordenó triples y cuyos bordes están torre se mueve?

Yo no recuerdo haber leído acerca de este gráfico antes. Experimentalmente (por $3 \leq n \leq 16$) de su matriz de adyacencia tiene todos los autovalores integral, el ser más pequeño $-3$ con enorme multiplicidad $n-1\choose 2$; más precisamente:

Conjetura. Para $n \geq 3$ los autovalores de la matriz de adyacencia son: un autovalor simple en el gráfico de grado $2n$; a $n-1\choose 2$veces autovalor en $-3$; y un triple autovalor en cada entero $\lambda \in [-2,n-2]$, salvo que $\mu := \lfloor n/2 \rfloor - 2$ se omite, y $\mu - (-1)^n$ tiene multiplicidad sólo $2$.

Esto probablemente no es demasiado difícil de demostrar. Por ejemplo, el $\lambda = -3$ los vectores propios constituyen la codimension-$3n$ espacio de funciones cuya suma de cada una de las $3(n+1)$ Torre líneas se desvanece. [Añade después: en el comentario de Jeremy Martin informes que él y Jennifer Wagner ya hecho y probado de la misma conjetura.]

Dado que el mínimo autovalor es $-3$, se sigue por un argumento estándar en "espectral de la teoría de grafos" que la máxima cocliques han tamaño en la mayoría de las $3(n+1)(n+2)/(4n+6) = 3n/4 + O(1)$. Pero eso es asintóticamente peor que $2n/3 + O(1)$, aunque todavía lo suficientemente bueno como para demostrar la optimalidad de la Voluntad Sawin del cocliques de tamaño $5$ para $n=6$ y de tamaño $7$ para $n=9$.

He aquí algunos gp de código para jugar con este gráfico y su espectro:

{
R(n)=
  l = [];
  for(a=0,n,for(b=0,n-a,l=concat(l,[[a,b,n-a-b]])));
  matrix(#l,#l,i,j,vecmin(abs(l[i]-l[j]))==0) - 1
}

la ejecución de "R($n$)" pone una lista de los vértices en forma de "l" y devuelve la matriz de adyacencia con el correspondiente etiquetado. Así, por ejemplo,

matkerint(R(7)-2)~
matkerint(R(8)-1)~

devuelve las matrices cuyas filas son agradables generadores de la $2$-dimensiones subespacios propios de la $n=7$ e $n=8$ gráficos.

13voto

Thakor Paresh Puntos 48

Aquí es un trabajo acerca de este problema: "No atacar a la reina de un triángulo".

Y aquí hay otra "Poner los Puntos en los Triángulos"

7voto

Peter Puntos 1681

Una visualización de la ayuda, $n=10$:
           HexChess n=10

Y ahora aquí se Va a Swain de la torre ubicaciones:
HexRooks n=6,5HexRooks n=9,7

6voto

Will Sawin Puntos 38407

Para n=6, usted puede caber 5 torres

(0,2,4) (4,0,2) (1,4,1) (3,3,0) (2,1,3)

Para n=9 usted puede caber 7 torres

(0,3,6) (6,0,3) (2,6,1) (4,5,0) (3,1,5) (5,2,2) (1,4,4)

2voto

lterrier Puntos 31

Esto tiene una conexión con el aditivo de permutaciones, que se pregunta aquí: Hay suficiente aditivo permutaciones? .

http://oeis.org/A002047 tiene referencias a un problema similar que involucre un hexagonal junta y contando el número de colocaciones. (El Bennett y Potts llamadas de referencia de la pieza 'arroyo'.) Este número también cuenta las permutaciones. Un reciente ArXiv papel http://arxiv.org/abs/1510.05987 parece proporcionar una estimación asintótica. Tenga en cuenta que la colocación en un hexagonal junta le da a uno para el triángulo, pero no hay ubicaciones en un triángulo de la esquina que no son realizables en el hexágono.

Gerhard "El Corte De Las Esquinas Para Obtener Más Resultados" Paseman, 2017.03.13

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