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A - Artistic Modulus Editorial by hos_lyric


(より詳しい解説は後日ブログで公開します)

頂点は金色,辺は銀色の方が条件を満たしやすいので,色を言い換えて

  • 任意の赤色の辺に対し,それが結ぶ頂点のうち少なくとも 1 つは緑色である.
  • 任意の赤色の頂点に対し,それに接続する辺のうち少なくとも 1 つは緑色である.

として考えることにします.

これら \(N+M\) 個の条件について包除原理を適用すると,\(-1 \equiv 1 \pmod{2}\) なので係数は無視できて,頂点と辺を緑色・赤色・青色に塗って以下を満たす方法の個数を数えればよいです:

  • 任意の青色の辺に対し,それが結ぶ頂点はいずれも緑色でない.
  • 任意の青色の頂点に対し,それに接続する辺はいずれも緑色でない.

この条件は緑色と青色について対称なので,\({} \bmod 2\) でほとんどがキャンセルし,残るのはすべてが赤色の場合のみです.よって答えは常に奇数となります.

なお,無向グラフの支配集合の個数は常に奇数であり,この問題や上の証明はその特殊ケースです.

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