Autor Tema: Problema de Combinaciones con Restricción

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27 Marzo, 2009, 12:58 pm
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Boysek

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Hola a todos!

Necesito ayuda en un problema de combinaciones con restricción que incluso es posible que no tenga una solución.

Tenemos 10 números (del 0 al 9) y se tienen que agrupar en conjuntos de 4 cifras (sin repeticiones). La restricción que se incluye en el problema es que cada número solo puede coincidir con otro cualquiera en 2 conjuntos únicamente.

Ejemplo: conjunto A (1,2,3,4) conjunto B (1,4,6,9), conjunto C..... etc

En este caso el 1 y el 4 ya han coincidido dos veces y no se podrían volver a juntar.


Os agradezco de antemano vuestra ayuda, y espero que tenga solución.

31 Marzo, 2009, 09:04 am
Respuesta #1

Boysek

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Por lo que veo... creo que no tiene solucion  :(

31 Marzo, 2009, 11:00 am
Respuesta #2

Luis Fuentes

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Hola

 El problema maneja una cantidad finita de datos, luego si está bien planteado, debe de tener solución (aunque sea por exploración completa de todos los posibles resultados).

 ¿En qué sentido puede no estar bien planteado? Pues puede ser que el número de grupos posibles que se pueden formar varíe dependiendo de como vayamos agrupando.

 Me temo que es el caso. Supongamos por ejemplo que tenemos siete número (por simplificar) y agrupamos en grupos de 4, con la restricción que citas.

 Una posible agrupación sería:

 1234,1257,1567,2367,2456 (no es posible añadir más grupos ¿me equivoco?)

 Otra:

 1234,1235,1456,2456 (no es posible añadir más grupos ¿me equivoco?)

 Por tanto obtenemos en un caso cinco grupos y en otro cuatro.

 Revísalo, porque es fácil que me haya equivocado al verificar si los grupos cumplen las condiciones o si es posible añadir más.

Saludos.

31 Marzo, 2009, 03:48 pm
Respuesta #3

Boysek

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Gracias por contestar.

Pero en los dos ejemplos no cumples la condicion (o la restriccion)... Por ejemplo, en el primer ejemplo que indicas, el 1 y el 3 no estan en el mismo conjunto 2 veces, solo estan una (grupo 1) (ademas, por ejemplo, se puede hacer el grupo 1346)... En el segundo ejemplo, tampoco el 1 y el 6 estan dos veces.

Por lo tanto, mi duda es si se puede realizar la combinacion de 10 numeros en grupos de 4 coincidiendo cada numero con cada otro distinto 2 veces. En el caso de que hubiera varias soluciones la correcta sería la que menos grupos de 4 utilizase.

Con lo que me hace pensar que es muy dificil que en las 210 combinaciones posibles que hay en este caso se cumpla la restriccion esa de que cada par de numeros se crucen en un mismo grupo 2 veces.

Espero haberlo explicado un poco mejor.

Espero una solucion si la hubiese, porque yo ya le he dado mucha vueltas y no he sido capaz.

Muchas gracias a todos

02 Abril, 2009, 11:51 am
Respuesta #4

Luis Fuentes

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Hola

 ¡Tate!. Resulta que detrás de todo estoy hay una teoría matemática extensa (que por cierto yo desconocía por completo).

 Se trata de:

 "Diseños incompletos balanceados"

 ó en inglés:

 "Balanced incomplete block designs" (BIBs)

 He intentado encontrar un texto introductorio. Lo único (no demasiado técnico) que logré localizar (por internet) está aquí:

http://www-math.cudenver.edu/~wcherowi/courses/m6409/Blockdesigns.pdf

 El caso es que tu problema se reduce a calcular un \( BIB(10,15,6,4,2) \).

 10 - Se combinan 10 elementos.

 15 - En total se forman 15 grupos (cada pareja aparece en dos de ellos; en total hay 45 parejas luego han de aparecer 90 parejas; pero cada grupo de 4 contiene 6 parejas: 90/6=15).

 6 - Cada elemento aparece en 6 grupos (es fácil de comprobar).

 4 - Se forman grupos de 4 elementos.

 2 - Cada par de elementos aparece en 2 grupos.

 Hay algortimos para verificar la existencia de grupos en estas condiciones y construirlos. Pero los detalles se me escapan por completo.

 El caso es que la solución a tu problema la encontré en este artículo:

Resistant and Susceptible BIB designs. Hedayat, A.; John, P.W.M. The Annals of Statistics 2, 148-158 (1974).

 (el enlace puede que no funcione si no estás suscrito a la revista).

 En concreto la solución son las columnas de esta tabla:



Saludos.

06 Abril, 2009, 09:03 am
Respuesta #5

Boysek

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Muchísimas gracias, llegue a pensar que no tendría solución. He revisado el link y es una pena que no te diga como se pueden calcular, pero he tenido la suerte de que mi problema venga solucionado.  ;D

Muchas gracias ;)

10 Abril, 2009, 03:09 am
Respuesta #6

leonardo09

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Estoy totalmente intrigado, puede servir para calcular probabilidades en juegos.

Me debía sumar al hilo
nunca seré buen matemático

14 Abril, 2009, 05:21 pm
Respuesta #7

del1988

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Hay un ejercicio similar en teoria de Probabilidades II
lo buscaré

06 Diciembre, 2010, 01:03 pm
Respuesta #8

Boysek

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Hola a todos, tengo el mismo problema que el año pasado pero en vez de con 10 elementos (del 0 al 9) tengo 7. ¿Tiene solución haciendo grupos de 4 se formen las mismas parejas de números?

He buscado por internet las BIB y no consigo resolver el problema.

Muchas gracias

06 Diciembre, 2010, 05:08 pm
Respuesta #9

leonardo09

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El problema de encontrar todos los subconjuntos de tamaño \( n \) que cumplan con una condición es un problema \( NP-Completo \)
nunca seré buen matemático