0103 特殊子集和一
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拉格朗日计划
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特殊子集和一

记S(A)为集合A中所有元素的和。若从$A$中任意两个非空i且不相交的子集B和C都满足

1. $S(B)\neq S(C)$。

2. 只要$|B|>|C|$,就有$S(B)>S(C)$。

则称A是一个特殊和集。

在所有大小为n的特殊和集中,能令S的值最小的称为最优特殊和集,前五个最优特殊和集如下: \begin{align*} n = 1:& \quad \{1\} \\ n = 2:& \quad \{1, 2\} \\ n = 3:& \quad \{2, 3, 4\} \\ n = 4:& \quad \{3, 5, 6, 7\} \\ n = 5:& \quad \{6, 9, 11, 12, 13\} \end{align*} 从上例来看,似乎有这样的规则:若$A = \{a_1, a_2, … , a_n\}$是最优特殊和集,则下一个最优特殊和集将是$B = \{b, a_1+b, a_2+b, … ,a_n+b\}$,其中b是A“中间”位置的元素。

若该“规则”成立,则$n=6$时的最优特殊和集将是$A = \{11, 17, 20, 22, 23, 24\}$,相应的$S(A) = 117$。然而事实上此时的最优特殊和集应是$A = \{11, 18, 19, 20, 22, 25\}$,相应的$S(A) = 115$。

将A中的元素从小到大排列,再写成字符串并拼接作为A的表示,例如$A = \{11, 18, 19, 20, 22, 25\}$可表示为111819202225。求$n=7$时最优特殊和集的表示。

注:本题与第105题第106题相关。

本题难度:



解答

本题与Paul Erdos提出的一个开放问题distinct subset sums有关,题面中的例子由Conway Guy sequence生成,见OEIS A096858以及OEIS A005318

对本题而言,按题面中的规则所生成的集合就是最优解,因此结果是$20313839404245$。

本题无需编程。