◆東京都 六年目起き太郎 さんからの解答。
代表国を1つ決めてその国以外の人たちがその国の言葉を話せる通訳者を連れてくればいいと思います。
よって、合計N-1人。
代表国と話す時は、その国の通訳者、
それ以外の2国が話す時は、その国の通訳者をそれぞれ使い、高々2人の通訳者で会話できる。
問題の意図を勘違いしてるのでしょうか?
◆千葉県 なのはな子 さんからの解答。
1.参加国数がN(≧2)とすると、どの国同士も言葉が交わせるために必要な通訳者の人数は?
(N-1)人 / 1ヶ国
[左表の説明]
例えば、7ヶ国が交流会に参加する場合。
各参加国は他国の事情がわからないため、とりあえず(N−自国)ヶ国語の通訳者(N−1)人を同伴する。
すると、(N−1)XN人の通訳者が集まる。
同じ2ヶ国語を使う通訳者が2人ずつになるので、全通訳者のうち半数は不要となる。
2.ある国と対話するための通訳者を探し出す方法
[左表の説明]
ある国が同伴してきた通訳者を全員使う。
例えばA国の通訳者を選ぶとする。
(abさん、acさん、 adさん、 aeさん、 afさん、 agさん)
・A国以外の国がA国と対話する場合
A国が同伴してきた通訳者の中から、自国語を使う通訳者を選ぶ。(1人)
・A国以外の国がA国以外の国と対話する場合
A国が同伴してきた通訳者の中から、自国語を使う通訳者と、対話する相手国の言語を使う通訳者を選ぶ。
(対話する相手国の数+1)人
3.上のケースでは、多くとも何人の通訳者を経由すれば対話が可能か?
(N−1)人の通訳者を経由すれば対話が可能。
・A国以外の国は、自国語の通訳者と対話相手国の言語の通訳者(2ヶ国間なら2人、3ヶ国間なら3人)を経由すれば対話が可能。
・A国は、対話相手国の言語の通訳者(2ヶ国間なら1人、3ヶ国間なら2人)を経由すれば対話が可能。
『各参加国がある1つの国が同伴してきた通訳者全員を使うことで、各参加国間に1つの共通語ができる。
参加国すべての発言は、各々の通訳者によって同時に各国語に通訳される。』
◆千葉県 なのはな子 さんからの解答訂正。
「六年目起き太郎」さんの解答を見て、やはり私は『問題』の意味を読み違えていたようだと思いました。
訂正させてください。
訂正した表です。
また、次の3点を訂正します。
【感想】
問題の意味の解釈が難しく、正確に把握できません。
3.の『多くとも何人の通訳者を経由すれば…』の「多くとも」の意味は、いまだによくわかりません。
正しいかどうかはわかりませんが、参加国(N≧2)には開催国は含まないと解釈しました。
◆愛知県 迷子の雄猫 さんからの解答。
1.開催国が、参加国それぞれに対して、同伴させる通訳者の通訳できる言語を指定できる場合
参加国それぞれ一人ずつの通訳を同伴させればよい。
1.の証明
1国が2国語の通訳を同伴させる
2国が3国語の通訳を同伴させる
3国が4国語の通訳を同伴させる
(中略)
N国が1国語の通訳を同伴させる
1.の場合に経由することが必要な人数
多くとも(N/2)人(端数切り捨て)人の通訳者を経由すれば対話が可能
おっと、こんな回りくどいことをしなくても良いですね(汗)
すべての参加国が、特定の言語との通訳者を同伴すればいいのです。(笑)
X国語 → 特定の言語 → Y国語と、多くとも2人の通訳者を経由すれば対話が可能です。
2.開催国は、参加国のリストを提供するだけで、参加国それぞれが、同伴させる通訳者の通訳できる言語を選択する場合、
参加国それぞれ(N/2)人(端数切り捨て)ずつの通訳を同伴させればよい。
2.の証明(必要条件)
Nが偶数の場合N=2kとおく。
Nが奇数の場合N=2k+1とおく。
参加国が(k−1)人の通訳しか同伴させなかったと仮定する。
参加国は母国語を含めてk種類の言語しか話せないことになる。
参加国全体を均等に2グループに分けると、それぞれのグループに少なくともk国が属する。
参加国全部が、それぞれのグループに属する参加国の言語しか話せない通訳者を同伴したとすると、他のグループ
に対しては通訳する方法が無い。
例:N=8(K=4)の場合
N=9(K=4)の場合、上の図にT国からP国、Q国、R国、S国への矢印を書き加えたものを想像してください。
2.の証明(十分条件)
参加国それぞれ(N/2)人(端数切り捨て)ずつの通訳を同伴させたとする。
参加国は母国語以外にk種類の言語が話せることになる。
X国とY国が対話できないと仮定すると、以下の条件が成り立つ。
(1)X国の通訳者はY国語を話せない。
(2)Y国の通訳者はX国語を話せない。
(3)X国の通訳者の話せる言語とY国の通訳者の話せる言語が重複していない。
よって、X国、Y国、X国の通訳者の話せる国(K種類)、Y国の通訳者の話せる国(K種類)
合計2K+2の国が参加していることになる。
参加国はN=2K または N=2K+1であるから、矛盾する。
よって、 以下の条件のうち、少なくともひとつが成り立つ。
(1)X国の通訳者がY国語を話せる。
(2)Y国の通訳者がX国語を話せる。
(3)X国の通訳者の話せる言語とY国の通訳者の話せる言語が重複する。
2.の場合に経由することが必要な人数
多くとも2人の通訳者を経由すれば対話が可能
2.の場合 ある国と対話するための通訳者を探し出す方法
X国がY国に話し掛けるとする。
X国の通訳者はY国語を話せないのだから、(話せるなら探す必要なし(笑))
X国の代表者が「Y国さん初めまして」とX国語で挨拶する。
X国の通訳者X1が「Y国さん初めましてX国です」とX1が通訳できる言語で挨拶する。
X国の通訳者X2が「Y国さん初めましてX国です」とX2が通訳できる言語で挨拶する。
(以下同様)
話し掛けられたY国側は、通訳者Y?の通訳できる言語で挨拶された時点で、Y国の通訳者Y?が「X国さん初めましてY国です」とY?が通訳できる言語で挨拶する。
◆石川県 いかさま さんからの解答。
他の国と前もって連絡を取り合わないという状況下での問題と理解しました.
答えは『 [N/2]人ずつの通訳者で必要かつ十分である』です.
([N/2]はNの半分以下で一番大きい数です.8だったら4,11だったら5)
証明(説明)は以下のとおり.
簡単のためにN=11として各国に対して,0,1,2,...,9,10と名前付けをしておきます.
すると答えは[N/2]=5人となるわけですが,まず必要であること,
つまり各国4人では,うまくすると(まずくすると)言葉を交わせない二国が存在することから示しましょう.
まず国を2グループにわけます.
A:0〜4とB:5〜10としましょう.
そして各国が(偶然にも)こうして分けられたグループ内の他の四カ国への通訳を連れてきてしまったとしましょう.
A
国0:通訳1234,
国1:通訳0234,
国2:通訳0134,
国3:通訳0234,
国4:通訳0123,
B
国5:通訳6789,
国6:通訳5789,
国7:通訳5689,
国8:通訳5679,
国9:通訳5678,
国10:通訳5678
するとグループAのどの国も,グループBのどの国とも,どんな経路を辿っても言葉を交わせません
(何人通訳を使っても同じグループ内でぐるぐる回るだけ).
従って,少なくとも5人は必要であります.
では次に十分であること.
5人いればどんなにうまいこと(まずいこと)選んでも言葉を交わせない二国が存在しないことを示してしまいましょう.
まず,自分が0国だとして10国としゃべりたい場合を考えてみます.
10国への通訳を連れてきていればオッケー.
では連れきていない場合はどうしましょう.
10国が自分の国の通訳を連れきているか調べてみることにします.
自分の国の言葉で10国の通訳全員にしゃべりかければ,みなさん協力的なので,居れば答えてくれます.
しかし向こうもこっちの通訳を連れてきていない場合もありえます.
そうしたら今度はこっちの通訳全員で相手の通訳一人一人にしゃべりかけてみます.
もしこっちの通訳が例えば5国への通訳を連れていたとして、向こうも5国の通訳を連れきていれば彼ら彼女らを通して会話を楽しめます.
これならうまくいきそうです.
うまくいくことを証明します.
それぞれの通訳は5人いるわけですから,つまり5つの国としゃべることができます.
0国がしゃべることのできる国々をアイウエオ国としましょう.
10国がしゃべることのできる国々をあいうえお国としましょう.
もちろん同じ国相手の通訳を二人以上連れてくるはずがないので,アイウエオの五国はそれぞれ別々,あいうえおの五国もそれぞれ別々です.
アイウエオの中には10国への通訳(0→10)は混じってませんでした.
あいうえおの中にも 0国への通訳(10→0)はいなかったはずです.
それにまさか自分の国(0→0,10→10)としゃべるための通訳なんか連れて来てるはずもありません.
するとアイウエオあいうえおの中には0国と10国は混じってないことになります.
さて,アイウエオあいうえおの国々が全部違うなんてことがあるでしょうか.
0と10が混じってないので残りは九カ国.
アイウエオあいうえおは全部で十あります.
ってことはつまり必ずどこかで同じ国への通訳がいるということになりますね.
というわけでうまくいきました.
Nが偶数だった場合も同じように示せます.
この方法を使えば、多くても間に2人の通訳がいれば会話できることになります.
◆出題者のコメント。
解答ありがとうございます。
「ただし、他の国で同伴させる通訳者のことはお互いに不明です。」
の表現が曖昧でした。
「他の国で同伴させる通訳者がどこの国の言葉なら理解できるのかは、お互いに知りません。」
と改めました。
ですから、特定の言語を指定する場合はありません。
出題者として意図したのは、「迷子の雄猫さん」の2のケースです。
「多くとも何人の通訳者を経由すれば対話が可能でしょうか?」は、
「対話する代表者と代表者のあいだに入る通訳者の数が最悪(最多)の場合でも何人入れば十分でしょうか?」
の意味です。
できることなら簡単な説明をして下さい。
参加国数をN(≧2)ヶ国 と与えているので、開催国が参加国に含まれても含まれなくても解答は一緒です。
また、ある参加国にとっては当然自分の国はN(≧2)ヶ国 に含まれています。
また、問題文の裏には次の意味があります。
どの国も別の言葉の通訳者を同伴させ、同じ言葉の通訳者を複数同伴させるような無駄なことはしません。