鸽巢原理

✍ dations ◷ 2025-04-03 13:22:03 #组合数学,数学定理

鸽巢原理,又名狄利克雷抽屉原理、鸽笼原理。

其中一种简单的表述法为:

另一种为:

集合论的表述如下:

拉姆齐定理是此原理的推广。

虽然鸽巢原理看起来很容易理解,但有时使用鸽巢原理会得到一些有趣的结论:

另一个例子:

另一个例子:

更不直观一点的例子:

鸽巢原理经常在计算机领域得到真正的应用。比如:哈希表的重复问题(冲突)是不可避免的,因为Keys的数目总是比Indices的数目多,不管是多么高明的算法都不可能解决这个问题。这个原理,还证明任何无损压缩算法,在把一些输入变小的同时,作为代价一定有其他的输入增大,否则对于长度为L的输入集合,该压缩算法总能将其映射到一个更小的长度小于L的输出集合,而这与鸽巢理论相悖。

一种表达是这样的:如果要把n个对象分配到m个容器中,必有至少一个容器容纳至少 n m + 1 {\displaystyle \left\lceil {\frac {n}{m}}+1\right\rceil } 1, 2, ..., 皆是正整数,现有

个对象要分配在个箱子中,那么以下叙述至少一者成立:

这个原理一样可以使用反证法证明,即假设上述所有叙述为假并得出矛盾,方法与前述简单情况类似。

借由康托的无穷基数可将鸽巢原理推广到无穷集中:如果集合A的势大于集合B的势,那么不存在由A到B的单射。

相关

  • 卡路里卡路里(Calorie,缩写为cal),简称卡,是一物理学能量单位,其定义为将1克水在1大气压(101.325kPa)下提升1摄氏度所需要的热量。由于科学家发现水在不同温度下的比热容不同,所以衍生了以
  • O型血ABO血型系统是人类最早认识也是最为重要的血型系统。ABO血型由红细胞膜上的不同抗原所决定,与人类输血时发生的溶血反应密切相关,具有重要的临床意义。ABO抗原也存在于牛、羊
  • 海洋缺氧缺氧事件或大洋缺氧事件指的是海洋中氧气缺乏的一段时期,期间海水中的硫化氢(H2S)含量大幅增加。它在地质史上曾多次发生,同时伴随而来的是生物集群灭绝。因此生物地层学上将缺
  • 投保人投保人,即是购买保险的人,可以是个人(个人保险),亦可以是团体(团体保险)。惟投保人并不一定为受保人,如父母可以为未成年子女投保;公司亦可以为受聘员工投保。
  • 西南广播公司西南广播公司(德语:Südwestrundfunk)是德国的一个州立广播公司,它有三个中心:巴登-巴登、美因茨和斯图加特,其中斯图加特也是管理中心。它是1998年成立的,是继西德广播公司后德国
  • 雨水收集雨水收集(英语:Rainwater harvesting)又称雨扑满、雨水集蓄,是雨水的累积用于现场再利用而不是允许其流失。雨水可以从雨水收集或屋顶雨水收集器收集,或用网或其他工具从雾和露水
  • 玛亚特玛亚特(Ma'at)又译玛阿特、玛特,古埃及真理和正义的女神,是太阳神拉的女儿,智慧之神托特的妻子。其象征物为鸵鸟羽毛。玛亚特在创世之时就奠定了神的秩序,其名字本身就拥有真理、
  • 阿留特族阿留特族(阿留特语:alutal'u、俄语:Алюторцы,亦称:Алютор),为来自俄罗斯北方原住民族之一。位于堪察加边疆区北部。传统语言为阿留特语,不过现今已改用俄语。该民族原
  • 白斗镇白斗镇(朝鲜语:백두진/白斗鎭 ,1908年10月7日-1993年10月31日),韩国政治人物。生于黄海道信川郡,毕业于日本一桥大学,曾任韩国国会议长,1951年-1954年和1970年-1971年二度担任国务总理
  • 波音747-8波音747-8是美国波音民用飞机集团制造的一款大型宽体飞机,是“巨无霸客机”波音747系列第四代、最新的衍生型号,并是目前唯一仍接受订单、制造的型号。波音747-8曾是美国所建