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El $n$ El problema de los inmortales.

He visto este acertijo publicado en reddit hace mucho tiempo, llamado "Los siete inmortales".

Al principio, el mundo está habitado por siete inmortales, sin edad y sin sexo, que comienzan a multiplicarse y a poblar la tierra. Cualquier inmortal puede aparearse con cualquier otro para producir exactamente un hijo, y lo mismo ocurre con sus descendientes, con la salvedad de que ningún inmortal podría aparearse con sus propios antepasados o parientes. Ninguna pareja puede aparearse más de una vez, y siguen entremezclándose hasta que no es posible ningún otro apareamiento. ¿Cuántos inmortales quedan al final?

La solución es

$19873$ que confirmé perezosamente escribiendo un programa de Mathematica.

Al tener una mente matemática, por supuesto me pregunté inmediatamente sobre el " $n$ El problema de los "inmortales". Seguramente, una solución combinatoria con coeficientes binomiales debería ser alcanzable ampliando el enfoque de los "genes" que se discute en los comentarios. ¿Pero es ésta la única manera? A mí me parece un problema de teoría de grafos.

Mi segunda pregunta es si este problema tiene alguna importancia. ¿Surge la solución en algún otro contexto matemático?

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JiminyCricket Puntos 143

Dado $n$ inmortales iniciales, para cualquier grupo de $k$ de ellos hay exactamente un descendiente con exactamente estos ancestros para cada árbol binario completo desordenado con $k$ hojas etiquetadas, de las cuales hay $(2k-3)!!$ (donde $(-1)!!=1$ ). Así, el número total de inmortales es

$$ \sum_{k=1}^n\binom nk(2k-3)!!\;. $$

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