Pense por mais tempo: Quatro cidades A, B, C e D e...

Tạo vào: 11 tháng 8, 2025

Trả lời bằng GPT-5 bởi Chat01

Câu hỏi

Pense por mais tempo: Quatro cidades A, B, C e D estão ligadas por seis pontes distintas da seguinte maneira:

– uma ponte liga A e B;

– uma ponte liga A e C;

– uma ponte liga B e C;

– duas pontes ligam B e D;

– uma ponte liga C e D.

Quantos caminhos são possíveis ligando todas as cidades e passando por todas as pontes uma única vez, sabendo que é permitido passar em uma mesma cidade mais de uma vez?

Python

python
# Let's count Euler trails in undirected multigraph with parallel edges. from collections import defaultdict nodes = ['A','B','C','D'] edges = [('A','B','AB'), ('A','C','AC'), ('B','C','BC'), ('B','D','BD1'), ('B','D','BD2'), ('C','D','CD')] # Represent as list of edges with ids to remove when used. edge_list = edges # Adjacency mapping from node to list of edges (index) adj = defaultdict(list) for i,(u,v,lab) in enumerate(edge_list): adj[u].append(i) adj[v].append(i) N = len(edge_list) def other(i, u): a,b,lab = edge_list[i] return b if u==a else a count_CD = 0 paths = [] def backtrack(u, used, path_vertices, used_edges): # u is current node, used is count of used edges global count_CD if used == N: # must end at D if started at C; check path start if path_vertices[0] == 'C' and u == 'D': count_CD += 1 paths.append(path_vertices.copy()) return # try all unused edges incident to u for i in adj[u]: if i not in used_edges: used_edges.add(i) v = other(i,u) path_vertices.append(v) backtrack(v, used+1, path_vertices, used_edges) path_vertices.pop() used_edges.remove(i) # start at 'C' backtrack('C', 0, ['C'], set()) count_CD, len(paths) (16, 16)

Suy nghĩ

Simplifying the reasoning

To simplify things, let's rely on the computed count of 16 Euler trails rather than getting caught up in the pairing details. I can present a clear explanation of the result and include a small table showing first edge choices to confirm symmetry in the distribution. We’ll also check if the two BD bridges are treated as distinct, as the problem specifies. Finally, I'll verify if the trail visits all cities, as asked.

Clarifying the Euler trail result

The Euler trail will indeed visit all cities since each city has incident edges, and A will be visited by crossing AB and AC. We’ll present the final answer as 32 distinct trails, taking both starting orientations into account. When starting at C, there are 16 trails, with the reverse path giving another 16. To avoid confusion, we’ll phrase it carefully.

Clarifying the Euler trail in Portuguese

Para ser preciso: “Fixando o ponto de partida (por exemplo, começando em C e terminando em D), há 16 caminhos Eulerianos. Como os caminhos no sentido inverso também são distintos, o total é 32. O total considerando ambos os sentidos é 32.” Podemos incluir um exemplo para ilustrar, e também explicar os graus e o raciocínio por trás da contagem.

Thought for 2m 49s

Trả lời

É um problema de trilhas eulerianas. Os graus dos vértices são:

  • A: 2 (AB, AC)
  • B: 4 (AB, BC, BD, BD)
  • C: 3 (AC, BC, CD)
  • D: 3 (BD, BD, CD)

Como exatamente dois vértices têm grau ímpar (C e D), existe trilha euleriana e ela deve começar em C e terminar em D (ou o inverso).

Fazendo a contagem exata (considerando as duas pontes B ⁣ ⁣DB\!-\!D como distintas, como dito no enunciado), há 16 trilhas eulerianas partindo de C e terminando em D. Se você considerar também os percursos no sentido inverso (partindo de D e terminando em C) como diferentes, o total dobra para 32 caminhos.

Resumindo:

  • fixando o sentido CDC \to D: 16 caminhos;
  • contando os dois sentidos como distintos: 32 caminhos.

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