Feladat: F.2141 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Bartha I. ,  Blázsik Z. ,  Bölcsföldi L. ,  Csordás A. ,  Erdélyi-Szabó M. ,  Gát Gy. ,  Hajnal P. ,  Hársing M. ,  Horváth 619 M. ,  Jordán J. ,  Karacs F. ,  Katona J. ,  Kiss 171 Zs. ,  Kiss 352 Gy. ,  Kókai L. ,  Korondi P. ,  Lukács 258 Erzsébet ,  Pirkó J. ,  Pyber L. ,  Ráth Gy. ,  Sali A. ,  Soós Marianna ,  Szondy Gy. ,  Varga J. ,  Varga Lívia ,  Öreg E. Zs. 
Füzet: 1978/október, 60 - 61. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Kombinatorikai leszámolási problémák, Variációk, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1978/március: F.2141

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Azt mondjuk, hogy egy nyelv prefix, ha megvan a feladatban szereplő tulajdonsága. Tegyük fel, hogy a mumbo-jumbo törzs nyelvénél kevesebb betűvel nem állítható össze egy k szavas prefix nyelv teljes szójegyzéke. Egy A-ból és O-ból álló sorozat szabad, ha nem állítható elő úgy, hogy egy mumbo-jumbo szó végéről néhány betűt elhagyunk. Jelöljük a legrövidebb szabad sorozat hosszát h-val, a leghosszabb szóét H-val. Mivel a nyelv szavai szabad sorozatok, hH.
Legyen p egy tetszőleges H betűs szó, és p¯ az a sorozat, amelyet p-ből úgy kapunk, hogy utolsó betűje helyére a másik betűt tesszük. Ha p¯ nem lenne szó, p-nek elhagyhatnánk az utolsó betűjét, és a nyelv prefix maradna. Ez viszont ellentmondana annak a feltevésünknek, hogy kevesebb betűvel már nem lehet prefix szójegyzéket összeállítani, p¯ tehát szó.
Tegyük fel először, hogy h=H. Ekkor minden H elemű sorozat szó, különben az utolsó betűjét elhagyva is szabad sorozatot kapnánk. Tehát k=2H, és a teljes szójegyzék kH, betűből áll.
Megmutatjuk, hogy ha h<H, akkor a különbségük csak 1 lehet. Ebben az esetben ugyanis minden h elemű szabad sorozat szó, különben egy tetszőleges H betűs szóra kicserélve csökkenthetnénk a betűk számát a szójegyzékben. Ha viszont p egy h betűs szó és qA,qO is H betűs szavak, akkor ezeket a pA,pO, és q szavakra cserélve a nyelv prefix maradna, és a betűk száma ismét csökkenne a szójegyzékben, mihelyt H-h>1 volna.
Ha tehát h<H, akkor h értéke csak (H-1) lehet. Jelöljük a h elemű szabad sorozatok számát s-sel. A többi h elemű sorozatból az A és O betűk hozzáírásával 2-2H betűs szót kapunk. Emiatt

k=s+2(2h-s)=2H-s,
és a teljes szójegyzék
hs+H(2h-s)=kH-s
betűből áll, összefoglalva eredményeinket, elmondhatjuk, hogy ha 2H a legkisebb 2-hatvány, amelyik nem kisebb k-nál, akkor a mumbo-jumbo nyelv szójegyzéke legalább
kH+(2H-k)
betűből áll.
 

Megjegyzés. Könnyű a minimális szójegyzéket explicite megadni. Megoldásunkban erre nem volt szükség, hiszen enélkül is tudjuk, hogy van minimális szójegyzék, és ennek betűszámát sikerült egyértelműen meghatároznunk anélkül, hogy a minimális szójegyzék konkrét alakját ismertük volna.