EveryWhereIsSparserThanWhole(Construction)
[ARC161D] Everywhere is Sparser than Whole (Construction)
构造题,重在思路,代码不难。
考虑有一个性质,既然部分比整体更稀疏,那么需要每个点的入度都 \(>d\),因为这样删去之后 \(\div(n-1)\) 才会减小。形式化的说,需要满足
\[记 cnt=\min(度_i(1\le i\le n))\\
d>\dfrac{nd-cnt}{n-1}
\]
解得 \(cnt>d\)。
然后构造方案方案如下:
一个有 \(N\) 个顶点的简单无向图最多只能有 \(\frac{N(N-1)}{2}\) 条边,因此当 \(D > \frac{N-1}{2}\) 时,答案为 No
。反之,当 \(D \leq \frac{N-1}{2}\) 时,答案为 Yes
。例如,对于每个 \(i=1,2,\dots,N\) 和每个 \(k=1,2,\dots,D\),可以连接顶点 \(i\) 和顶点 \((i+k)\)(如果 \(i+k>N\),则连接顶点 \((i+k-N)\)),这样就可以得到一个满足条件的简单无向图。
简单证明没有矛盾。
假设存在自环或平行边,则存在 \(i_1, i_2 \in \{1,2,\dots,N\}\) 和 \(k_1, k_2 \in \{1,2,\dots,D\}\),使得
\[i_1+k_1 \equiv i_2, \quad i_2+k_2 \equiv i_1 \pmod{N}
\]
(自环的情况下 \(i_1=i_2\),平行边的情况下 \(i_1 \neq i_2\))
将两式相加并整理得
\[k_1+k_2 \equiv 0 \pmod{N}
\]
但这与
\[2=1+1 \leq k_1+k_2 \leq D+D \leq N-1
\]
矛盾。