openct-tasks/bebras/2017/2017-FR-11-graph-isomorphism/index.html

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7.0 KiB
HTML

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<title>2017-FR-11</title>
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var modulesPath = '../../../_common/modules';
importModules([
'jquery-1.7.1', 'jquery-ui.touch-punch', 'raphael-2.2.1', 'JSON-js',
'beav-1.0', 'beaver-task-2.0', 'simulation-2.0', 'raphaelFactory-1.0',
'delayFactory-1.0', 'simulationFactory-1.0', 'graph-1.0', 'visual-graph-1.0',
'graph-mouse-1.0', 'jschannel',
'platform-pr', 'buttonsAndMessages', 'installationAPI.01', 'miniPlatform',
'taskStyles-0.1']);
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var json = {
"id": "http://castor-informatique.fr/tasks/2017/2017-FR-11-graph-isomorphism/",
"language": "fr",
"version": "fr.01",
"authors": "Arthur Charguéraud, Mathias Hiron, Nir Lavee, France-ioi",
"translators": [],
"license": "CC BY-SA 3.0",
"taskPathPrefix": "",
"modulesPathPrefix": "",
"browserSupport": [],
"fullFeedback": true,
"acceptedAnswers": [],
"usesRandomSeed": false
};
</script>
<script type="text/javascript">
var taskStrings = {
success: "Bravo, vous avez réussi !",
vertexError: "Chaque disque bleu doit être placé sur un disque en filigrane.",
edgeError: "La tige rouge n'est pas placée comme sur l'objectif."
};
</script>
<script type="text/javascript" src="task.js"></script>
<style>
#animContainer {
text-align: center;
margin: auto;
padding-top: 0.5em;
}
.anim {
display: inline-block;
*zoom: 1; /*IE6/7*/
*display: inline; /*IE6/7*/
}
#feedback {
height: 1em;
margin-top: 0.5em;
margin-bottom: 0.1em;
text-align: center;
font-weight: bold;
color: red;
}
.paperTitle {
font-size: 18px;
font-weight: bold;
}
#validation {
margin-top: 1em;
text-align: center;
}
#validation input {
padding: 2px 10px 2px 10px;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="task">
<h1>Constellation</h1>
<div id="tabsContainer"></div>
<div id="taskContent">
<p>Déplacez les ronds bleus de gauche pour obtenir exactement la figure de droite. </p>
<table id="animContainer">
<tr>
<td></td>
<td class="paperTitle">Objectif</td>
</tr>
<tr>
<td>
<div class="anim" id="animUser"></div>
</td>
<td>
<div class="anim" id="animTarget"></div>
</td>
</tr>
</table>
<div id="validation"><input type="button" value="Valider" id="execute" /></div>
<img src="icon.png" style="display:none">
</div>
</div><!-- task -->
<div id="solution">
<h2>Solution</h2>
<div class="easy medium">On peut repérer qu'il y a exactement un rond accroché par un seul trait. On peut placer ce rond, ainsi que le rond voisin auquel il est relié. On obtient l'état suivant.</div>
<div class="easy">
<img style="width: 250px" src="Sol_easy_1.png">
<p>On peut alors compléter la figure en plaçant les ronds restants.</p>
</div>
<div class="medium">
<img style="width: 250px" src="Sol_medium_1.png">
<p>On peut alors progresser en plaçant les trois ronds voisins.</p>
<img style="width: 250px" src="Sol_medium_2.png">
<p>Et de là, on peut placer les quatre derniers ronds et compléter ainsi la figure.</p>
</div>
<div class="hard" id="img-hard">
<style>
#img-hard img {
width: 250px;
border: 1px solid gray;
padding: 3px;
margin: 3px 13px 3px 13px;
}
</style>
<p>On peut commencer par compter le nombre de traits qui partent de chaque rond, dans la figure rouge. Il y a 4 ronds qui ont 4 voisins, et tous les autres ont 3 voisins. Ceux qui ont 4 voisins forment une chaîne, c'est-à-dire qu'ils sont reliés entre eux l'un après l'autre.</p>
<img src="Sol_hard_0.png">
<p>Pour y voir plus clair, on peut trier les ronds bleus, en faisant un groupe en haut avec les ronds ayant 3 voisins, et un groupe en bas avec les ronds ayant 4 voisins. On essaye autant que possible de trouver un ordre pour les ronds qui permet de "déméler" les noeuds.</p>
<img src="Sol_hard_1.png">
<p>Pour placer les 4 ronds ayant 4 voisins, il n'y a que deux possibiltés : soit on commence par placer en haut le rond de bleu gauche, soit celui de droite. Essayons d'abord de placer celui de droite, par exemple.</p>
<img src="Sol_hard_2.png">
<p>Mais là, on a un problème. Lorsqu'on essaie placer un rond ayant 3 voisins, par exemple celui qui était tout en haut à droite, on se retrouve coincé, car ce rond bleu ne correspond à aucun rond rouge.</p>
<img src="Sol_hard_3.png">
<p>C'est donc qu'on s'est trompé. Revenons en arrière, et plaçons les 4 ronds ayant 4 voisins dans l'autre sens. On peut alors trouver une place pour le rond ayant 3 voisins.</p>
<img src="Sol_hard_4.png">
<img src="Sol_hard_5.png">
<p>On peut maintenant placer les autres ronds et compléter la figure.</p>
<img src="Sol_hard_6.png">
<img src="Sol_hard_7.png">
</div>
<h2>C'est de l'informatique !</h2>
<p>Ce défi illustre le problème de faire correspondre un <b>graphe</b>, c'est-à-dire un ensemble de ronds dont certains sont reliés par des traits, avec un autre graphe ayant la même structure.</p>
<p>Ce problème, connu sous le nom d'<b>isomorphisme de graphe</b>,
est particulièrement difficile : il n'existe aucun algorithme capable de résoudre efficacement ce problème pour des graphes quelconques.</p>
<p>Néanmoins, pour des graphes particuliers, comme par exemple ceux que l'on a considéré ici, il existe de nombreuses astuces permettant de mettre un graphe en correspondance avec un autre sans y passer des heures. Il est possible de programmer de telles astuces, comme par exemple celle décrite ici, qui consiste à étudier le nombre de voisins de chaque rond.</p>
</div> <!-- task-solution -->
</body>
</html>