套路

元素个数两头夹

要定一个集合能有多大,就把它的元素个数估两次:一边用构造(列出一串互不相同的元素)给下界,一边用约束(每个元素都由某个更小的集合派生)给上界;两界一撞,规模就被夹死。

套路说明

什么时候用:题目给的是几条互相咬住的规则(「AA 里的元素运算之后落进 BB」「BB 里的元素运算之后落回 AA」), 问的是集合能有几个元素、或某个个数的断言是否必然成立。这类题不给具体元素, 所以既算不出集合,也没法一个个数——只能估。

两个方向各估一次:

方向靠什么给出
下界构造:写出一串保证互不相同的元素(常用单调链:a1a2<a1a3<⋯a_1a_2<a_1a_3<\cdots)「至少这么多」
上界约束:集合里每个元素都能映到另一个集合里,且这个映射是单射「最多这么多」

两个界都是关于同一个 nn 的式子,于是下界不超过上界这件事本身就是一个关于 nn 的不等式—— 解它就得到规模的范围。若两界在某个 nn 上相等,那个 nn 上的元素个数被唯一确定, 后面的结构(谁与谁必须相等)也跟着被逼出来。

两个界怎么写得可靠

  • 下界:链要给足,但只给能证明互不相同的那些。 设 a1<a2<⋯<ana_1<a_2<\cdots<a_n,两两乘积里 a1a2<a1a3<⋯<a1an<a2an<⋯<an−1ana_1a_2<a_1a_3<\cdots<a_1a_n<a_2a_n<\cdots<a_{n-1}a_n 是一条严格递增的链, 共 2n−32n-3 项,所以这些乘积至少给出 2n−32n-3 个不同的值。别声称「(n2)\binom n2 个乘积全不同」—— 中间那些乘积可能相等,多说的部分不成立。
  • 上界:说清映射与它的单射性。 「TT 里每个元素除以 TT 的最小元都落在 SS 里」给出一个 T∖{min⁡T}→ST\setminus\{\min T\}\to S 的映射;被除数不同则商不同,故它是单射,于是 ∣T∣−1⩽∣S∣|T|-1\leqslant|S|。单射这一句不能省——没有它,映射只说明「有像」,数不出个数。

注意

  • 夹出规模之后往往还要继续夹结构:个数取到边界时,「本该互不相同的那几个值里有两个相等」 这类等式会被强制成立,而它就是解题的下一步。
  • 两界相撞给出的是必要条件。要确认这个规模真能达到,还得回头造一个例子出来 (构造与上界是两件事,缺哪一件都不算做完)。

学它之前先会

共 1 条前置、最深 1 层。

共 1 道题考到本条。