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Sujet : [ENIGME] Compter les chemins
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Lamsadien
Niveau 7
07 novembre 2022 à 23:28:31

Considérez un polygone régulier à n sommets.
Avec une règle, reliez deux à deux tous les sommets pour obtenir le graphe complet à n sommets.
Dans ce graphe, combien existe-t-il de chemins passant par tous les sommets exactement une fois et ne passant jamais par deux arêtes qui se croisent ? (nb : je veux bien dire dans CE graphe en particulier, donc interdit de courber les arêtes).
Exemple pour n=4 :
je vous ai mis deux chemins valides et deux chemins invalides
http://sketchtoy.com/70923456
(Le premier chemin invalide ne fonctionne pas car deux arêtes se croisent. Le deuxième chemin invalide ne fonctionne pas car il est interdit de relier deux sommets par autre chose qu'une ligne droite.)

Pensez-bien à mettre vos réponses en spoiler pour ceux qui voudraient continuer à chercher :ok:

Jacana
Niveau 10
08 novembre 2022 à 02:04:31

À la louche un p'tit n × 2^(n-3) ça a l'air pas mal https://image.noelshack.com/fichiers/2022/42/5/1666307718-dsqfsqdqs.png

Lamsadien
Niveau 7
08 novembre 2022 à 23:00:22

Correct :oui:
Mais ça manque un peu d'explications :hap:

Bahar
Niveau 48
09 novembre 2022 à 11:08:38

je crois avoir trouvé aussi :oui:
Déjà n pour le nombre de choix pour le premier point.
Ensuite, si il ne reste qu'un point, on le relie.
Sinon, s'il en reste plusieurs, alors en fait on s'aperçoit qu'on a toujours le choix qu'entre 2 points : les deux points adjacents à l'ensemble des points reliés jusqu'à présent.

En effet, si on suppose que les points reliés jusqu'à présent sont adjacents (ce qui est le cas après le choix du premier point...) alors l'ensemble des points non reliés forme un polygone convexe. Si on relie le chemin actuel à un point non adjecent, on coupe ce polygone en deux, et on appelle S le segment qui coupe le polygone. Il va tôt ou tard falloir relier ces deux parties pour compléter le chemin, on va donc intersecter S (pour le justifier clairement il doit y avoir un argument de convexité, que je ne vois pas forcément...), donc absurde.

Ainsi, on a à chaque fois 2 choix de points à l'étape k, où k<=n-2.

À l'étape n-1, il ne reste qu'un point.

Ainsi, au total, ça fait n*2^(n-2) chemins possibles, mais des chemins orientés car dans mon raisonnement, le sens départ->arrivée est important. Il suffit de diviser par 2 en considérant qu'un chemin et son chemin inverse sont en fait les mêmes.

Ça fait n*2^(n-3) :oui:

J'ai pas été super rigoureux, notamment à l'étape de l'hérédité de ma recurrence, mais bon ça fait des années que j'ai pas fait des maths comme ça :hap: si quelqu'un a une explication plus rigoureuse je suis preneur :oui:

Jacana
Niveau 10
09 novembre 2022 à 16:11:29

Ouais j'ai fait pareil

Lamsadien
Niveau 7
10 novembre 2022 à 00:29:00

C'est bien la réponse/le raisonnement que j'avais en tête :ok:

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Sujet : [ENIGME] Compter les chemins
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