PUC-Rio
Departamento de Informática
Profs. Marcus Vinicius S. Poggi de Aragão
Período: 2004.2
Horário: 3as-feiras e 5as-feiras de 15-17
14 de novembro de 2004

ESTRUTURAS DISCRETAS (INF 1631)

4a Lista de Exercícios

Data da Entrega: 6 de dezembro de 2004

Procure ser conciso e preciso nas suas argumentações.

  1. Considere o conjunto dos números que podem ser escritos com os dígitos 0, 1, ..., 9 (base 10), onde todos os dígitos são diferentes. Utilize o princípio da inclusão-exclusão para determinar a cardinalidade deste conjunto.

  2. Seja T = { t1, ..., tn } uma sequência de n números distintos.

    1. Utilize indução matemática (com reforço de hipótese) para propor um algoritmo que obenha a maior subsequência crescente (não necessariamente consecutiva).

    2. Repita o item anterior para obter a maior subsequência decrescente.

    3. Considere que para cada elemento de T é associado um custo positivo ci, i=1,...,n. Proponha um algoritmo para encontrar a subsequência crecente de T onde a soma dos custos dos elementos é maximizada.

    4. Repita o item anterior para obter a subsequência decrescente com maior peso.

    5. Aplique os algoritmos obtidos acima na sequência:
      3, 17, 9, 12, 35, 6, 27, 8, 21, 26, 23, 11, 19, 13, 15
      com os pesos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 e também com os pesos 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1.

  3. Seja un o número de strings no alfabeto {0,1} que possuem a propriedade de não ter dois zeros consecutivos. Mostre que u1 = 2, u2 = 3 e un = un-1 + un-2.

  4. Mostre que qualquer conjunto de 172 inteiros existe um par cuja diferença é divisível por 171.

  5. Mostre que em um grupo de 6 pessoas existe pelo menos um conjunto de 3 pessoas se conhecem mutuamente ou se desconhecem mutuamente. Em seguida, mostre que em um grupo de 10 pessoas existe sempre um conjunto de 4 pessoas que se conecem ou um conjunto de 3 pessoas que se desconhecem mutuamente. Mostre agora que se o conjunto tem 20 pessoas então existe um conjunto de 4 pessoas onde ou todos se conhecem ou todos se desconhecem. Observe que a relação ``conhecer" é simétrica.

    Para isso, inicie sempre considerando um pessoa arbitrária em particular e aplicando a generalização do princípio da casa do pombo generalizado onde observa-se que se um conjunto de n elementos é particionado em k grupos então pelo menos um subgrupo possui é n/k ù elementos. Por exemplo, um grupo de 5 elementos particionado em dois subgrupos implica que existirá um subgrupo com 3 elementos.

    A aplicação recursiva dos resultados obtidos permite provar as afirmações acima.

  6. Considere o conjunto S= { 1, 2, ..., 2n } e um subconjunto X de S. Seja a função f:X ¾® Y onde f(x) é o maior número impar que divide x para x Î X. Observe que Y, a imagem de f, necessariamente está contida em { 1, 3, ..., 2n - 1}. Argumente que qualquer conjunto X onde |X| ³ n + 1 possui dois elemento onde um divide o outro.

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