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重复轴类与连通完整资源的参数族

1. 参数、实际查询及候选

取整数

\[ k\ge2,\quad t\ge1,\quad t(k-1)\ge2,\quad d\ge10,\quad 5\mid d. \]

坐标为行、列;增大行号记作向下。查询从原点开始,依次走到第 \(4i\) 行,每行先走右二、左二,遍历全部 \(k\) 个齿行。到最底行后,走到列五,下走一格再返回;继续右走一个标签长度,到列 \(d+5\),再次下走一格返回;沿该行回到列零,再上行四格。其余各行从下到上,分别右走到列 \(d+2\)、原路回到列零并上行四格,最终回到根。

这是一条明确的实际移动序列,包含所有重复访问。查询是竖直主干、相隔四行的水平齿,以及底行下方两个小钩。

令

\[ U=t(k-1),\qquad L=d+10,\qquad P=L(U-1),\qquad b=P/5+1. \]

每个上层轴类 \(1\le i<k\) 选 \(t\) 个源:

\[ a_{i,j}=(-4i,L(t(i-1)+j)),\qquad 0\le j<t. \]

底层源每隔五列出现:

\[ a_\ell=(-4k,5\ell),\qquad 0\le\ell<b. \]

对每个上层源,将它映射的完整晚前缀加入宿主,晚端为 \((4i,d+2)\);另将源右移 \(d\) 后映射的完整早前缀加入宿主,早端为 \((4i,2)\)。底层采用钩端 \((4k+1,5)\) 与 \((4k+1,d+5)\) 做同样操作。宿主恰为这些完整前缀像之并,不额外假设星心。

2. 诱导树结构

因 \(U\ge2\),最右上层源至少在列 \(d+10\)。负行部分的竖干因此覆盖从零到 \(P+d\) 的全部五倍数列,每根从第 \(-4k\) 行通到零行。在负的四倍数齿行,每根竖干右侧带两格短齿。相邻竖干相差五列,两格短齿之间留有空隙,不产生格环。

零行为从列零到 \(P+d+5\) 的连续主干。底层钩在第一正行形成相隔五列的叶子。每个上层候选在自己的源列上另产生一个正行子树:竖干和水平长齿,上端一行带两个钩。其宽度最多为 \(d+5\),而相邻上层源列间距为 \(d+10\),这些正行子树之间至少隔四个空列。每个只在零行的本列附着一次。

负行短齿、零行主干、正行小钩及各正行子树之间没有额外格边。因此整幅道路图是诱导树。

3. 全部真实标签标记

选定标签为 \(h=(0,d)\)。所有真实标记恰为以下列表。

源 早端 晚端
每个上层源 \(a_{i,j}\) \((4i,x)\),\(0\le x\le2\) \((4i,d+x)\)
每个底层源 \(a_\ell\) \((4k,x)\),\(0\le x\le4\) \((4k,d+x)\)
最右底层源 \(a_{b-1}\) \((4k,5)\) \((4k,d+5)\)
每个底层源 \(a_\ell\) \((4k+1,5)\) \((4k+1,d+5)\)

完整前缀有效性由宿主的构造直接保证。最早同行星心还需检查:查询首次走下四格再右走二格,迫使可用候选沿五倍数列的竖干及四倍数齿行对齐。上层同一行的前三个早端,以及底行的前五个早端,分别位于不同列模五相位;更早同相位的点不存在,其他相位的候选在首段移动即失败。

底行列五与列零同相位。除最右源外,前一个列零点已经借用右侧相邻竖干成功,因此列五不是星心。最右源没有再右侧的竖干,才保留列五这笔标记。新钩行的列五是本行第一个查询点,所以相应钩标记都真实。

上述列表也是穷尽的。所有晚端出现在底部钩被访问之后,候选必须覆盖整个查询高度,源只能在负的四倍数行。若某标记的查询齿行落到宿主负行,晚前缀的长横路超出短齿;若落到正行,早候选右移一个标签后没有对应的正行竖干。只有查询齿行恰映到零行可能产生标记。正行钩的高度又确定了每个上层候选所属的具体类。底层源的列范围则由早候选的负行竖干是否存在确定。

所有早端都出现在共同早阶段。它的列范围仅零至五,而标签至少十,故共同早阶段与标签平移不交。全部标记都属于严格共同切口余项。

4. 显式单位分配

对每笔标记保留完整早资源,并作如下分配:

  • 早端为某齿行的列零、一、二时,分配到源加查询点 \((4,x)\)。这是第一条已访问短齿上的相位点,必在完整早前缀中。
  • 底行的列三、四,以及最右源的列五标记,分配到自己的早端像。
  • 小钩标记也分配到自己的早端像。

第一类按源所属齿行使用不同的宿主行;同一行的源列均为五的倍数,相位零、一、二不冲突。第二类在零行使用相位三、四,最末列五又超过全部上层源短齿的范围。第三类使用第一正行的不同钩点。因此全部分配点互异,证明整个真实资源族的单位 Hall。

底层钩资源包含从本列到下一根竖干列的零行路径。它们依次相交,包含全部上层资源,所以资源并连通。这与所有上层轴类都出现重复早端可以同时成立。

5. 精确规模与复杂度范围

计数得到

\[ N=(b+d/5)(6k+4)+2+ t\left(\frac{(d+6)k(k-1)}2+4(k-1)\right), \]
\[ n=\max\{P+d+6,8k-2\},\qquad |Q|=k(d+6)+6,\qquad m=k(2d+16)+10. \]

标记数及资源并大小为

\[ \widetilde M_h=3t(k-1)+6b+1,\qquad |\mathcal U|=b(6k+4)+1. \]

最短周期为一、幂次为 \(d\)。全部 \(k\) 类都有长早前缀,上层每个早端有 \(t\) 个源,底层最大重复数为 \(b\)。长早资源数为

\[ t(k-1)+4b+1. \]

若 \(k\ge5\),按标签证明的规则支付短跨度及四个最大的长轴类,剩下

\[ (k-4)t \]

笔。这些剩余并不构成 Hall 亏损,上面的显式单位分配已支付整个资源族。

例如令三个增长参数满足 \(t=k,d=5k\),则轴类数、每个上层早端的重复数、幂次均随参数增长,而资源并仍连通。这排除的是“只有常数多个重复轴类”的辅助简化。

由 \(U\ge\max\{2,k-1\}\) 及棋盘宽度式,可直接验证

\[ |Q|\le2n. \]

通用逐前缀计数已给出 \(W\le N(|Q|-1)\le2nN\)。因此本族没有推翻一般三次方猜想;实际移动数也按原路径完整计算。

参数族的渐近结论针对允许规模增长的数学模型;用于运行正式程序的输入仍须满足题面限制。

代表性输入

repeated-axis-classes.in

使用 verify_examples.py 检查道路森林、移动、候选数与候选检查次数。有限输入只用于复核,不替代上面的参数证明。