Descrição
Permita que uma permutação dos números inteiros {1, 2, ..., n}
seja chamada minimamente interpolável se nenhum conjunto de k+2
pontos (junto com seus índices) cair em um polinômio de grau k
. Isso é,
- Dois pontos não caem em uma linha horizontal (polinômio de 0 grau)
- Não há três pontos em uma linha (polinômio de 1 grau)
- Não caem quatro pontos em uma parábola (polinômio de 2 graus)
- Et cetera.
Desafio
Escrever um programa que calcula OEIS sequência A301802 (n) , o número de permutações de minimamente interpolable {1, 2, ..., n}
para n
como um grande quanto possível.
Pontuação
Eu cronometrarei seu código no meu computador (Intel Core i5 de 2,3 GHz, 8 GB de RAM) com entradas crescentes. Sua pontuação será a melhor entrada que leva menos de 1 minuto para gerar o valor correto.
Exemplo
Por exemplo, a permutação [1, 2, 4, 3]
é minimamente interpolável porque
the terms together with their indices
[(1, 1), (2, 2), (3, 4), (4, 3)]
have the property that
(0) No two points have the same y-value.
(1) No three points lie on a line.
(2) No four points lie on a parabola.
Na ilustração, você pode ver que as linhas horizontais (vermelhas) têm no máximo um ponto, as linhas (azuis) têm no máximo dois pontos e as parábolas (verdes) têm três pontos.
Dados
Aqui estão as permutações minimamente interpolable para n=3
, n=4
e n=5
:
n = 3: [1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2]
n = 4: [1,2,4,3],[1,3,2,4],[1,3,4,2],[1,4,2,3],[2,1,3,4],[2,1,4,3],[2,3,1,4],[2,4,1,3],[2,4,3,1],[3,1,2,4],[3,1,4,2],[3,2,4,1],[3,4,1,2],[3,4,2,1],[4,1,3,2],[4,2,1,3],[4,2,3,1],[4,3,1,2]
n = 5: [1,2,5,3,4],[1,3,2,5,4],[1,3,4,2,5],[1,4,2,3,5],[1,4,3,5,2],[1,4,5,2,3],[1,4,5,3,2],[1,5,3,2,4],[2,1,4,3,5],[2,3,1,4,5],[2,3,5,1,4],[2,3,5,4,1],[2,4,1,5,3],[2,4,3,1,5],[2,4,5,1,3],[2,5,1,3,4],[2,5,1,4,3],[2,5,3,4,1],[2,5,4,1,3],[3,1,4,5,2],[3,1,5,2,4],[3,1,5,4,2],[3,2,5,1,4],[3,2,5,4,1],[3,4,1,2,5],[3,4,1,5,2],[3,5,1,2,4],[3,5,1,4,2],[3,5,2,1,4],[4,1,2,5,3],[4,1,3,2,5],[4,1,5,2,3],[4,1,5,3,2],[4,2,1,5,3],[4,2,3,5,1],[4,2,5,1,3],[4,3,1,2,5],[4,3,1,5,2],[4,3,5,2,1],[4,5,2,3,1],[5,1,3,4,2],[5,2,1,3,4],[5,2,1,4,3],[5,2,3,1,4],[5,2,4,3,1],[5,3,2,4,1],[5,3,4,1,2],[5,4,1,3,2]
Se meu programa estiver correto, os primeiros valores de a(n)
, o número de permutações minimamente interpoláveis de {1, 2, ..., n}
:
a(1) = 1
a(2) = 2
a(3) = 4
a(4) = 18
a(5) = 48
a(6) = 216
a(7) = 584
a(8) = 2870