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Niveau énigmes
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Manhattan robot

Posté par
Imod
29-08-25 à 16:46

Bonjour à tous,

J'aimerais proposer cet exercice qui prolonge long fil Points acceptables . Il n'est pas utile de lire complètement les échanges du lien pour aborder cette nouvelle question .

On considère des points aux noeuds d'un quadrillage orthonormé . La distance entre ces points est la distance Manhattan , c'est-à-dire la distance minimale parcourue par une personne allant d'un point à un autre en suivant les rues et les avenues . Par exemple la distance entre les points (1,3) et (3,0) est 5=2+3 . Contrairement à la distance classique du plan , le chemin minimal allant d'un point à l'autre est rarement unique . Maintenant , un peu comme dans le fil précédent , le diamètre d'un ensemble de points est la plus grande distance entre deux d'entre eux . On cherche le diamètre minimal d'un de ces ensembles qui contient n points mais aucun triangle isocèle ( attention , avec cette distance , les triangles isocèles sont curieux , par exemple ABC avec A(0,0) , B(3,0) et C(1,2) est isocèle en A ) .  
Pour ceux qui préfèrent le concret , on a n robots situés aux carrefours d'une ville régulièrement quadrillée . Chacun est programmé pour rejoindre n'importe lequel de ses partenaires en limitant la longueur de ses déplacements . Donner la distance minimale séparant les robots les plus éloignés si initialement aucun  d'entre eux n'est à la même distance de deux autres .
Par exemple avec n=4 le diamètre minimal est d(4)=3 comme le montre l'exemple ci-dessous :
Manhattan robot
On s'amuse sans abuser du blankage ?
Imod

* Sylvieg edit> Je me suis autorisée à corriger une petite faute d'orthographe *

Posté par
dpi
re : Manhattan robot 29-08-25 à 17:35

Bonjour,
Merci Sylvieg car c'était gênant ...

Pour voir si j'ai bien compris n=5 d(5)=5

Posté par
Imod
re : Manhattan robot 29-08-25 à 17:56

La faute devait être horrible mais je ne vois plus grand chose sur mon écran et je relis trop peu mon orthographe ,  j'essaie avant tout d'être clair . L'horrible faute a été corrigée , c'est l'essentiel 😊

@Dpi : d(5)=5 , pourquoi pas mais comment savoir si tu as compris si tu ne donnes pas d'explication ?

Imod

Posté par
dpi
re : Manhattan robot 29-08-25 à 18:12

Voici :

Manhattan robot

Posté par
Imod
re : Manhattan robot 29-08-25 à 18:21

Alors non car le point (0,2) est à la distance 2 des points (0,0) et (1,3) .
Imod

Posté par
dpi
re : Manhattan robot 29-08-25 à 18:28

Vu:
Il faut aussi appliquer la distance manhattan  pour tous les points
donc une diagonale 1x1 ne vaut pas 2 mais 2

Posté par
Imod
re : Manhattan robot 29-08-25 à 18:35

C'est ça , on doit suivre les lignes du quadrillage comme Trump qui déambulerait bêtement dans Manhattan sans savoir où il va
Imod

Posté par
LittleFox
re : Manhattan robot 29-08-25 à 19:52

Effectivement, mon programme pour Points acceptables peut être facilement modifié

Il n'y a qu'une seule solution pour d(4)=3 qui est bien le minimum.
Il y a 4 solutions pour d(8)=8. L'une est basée sur la solution de d(4).
Et à partir de ces solutions on peut retirer n'importe quel sommet pour atteindre le minimum de d(7) = 8 (11 solutions minimales).
On peut retirer 2 sommets de d(8) pour atteindre d(6) = 7 qui est le minimum.

On peut faire un peu mieux pour d(5) = 6 (10 solutions), les solutions sont plus ésotériques.

d(9) est plus difficile avec 27 solutions minimales mais un saut à d(9) = 12.

Je vous laisse chercher les figures

Posté par
dpi
re : Manhattan robot 30-08-25 à 07:20

Bonjour,
Pour d(5)=6  je donne :
Si c'est bon je continuerai  

Manhattan robot

Posté par
Imod
re : Manhattan robot 30-08-25 à 07:35

Presque mais le point (1,2) est à égale distance des points (0,0) et (3,3) .
Imod

Posté par
dpi
re : Manhattan robot 30-08-25 à 07:42

Je viens de me rendre compte d'une égalité  (DE =DB )
donc je corrige...

Manhattan robot

Posté par
Imod
re : Manhattan robot 30-08-25 à 07:50

Oui , bien vu
Imod

Posté par
Imod
re : Manhattan robot 30-08-25 à 08:02

Pour d(8) (0,0),(1,0),(5,0),(6,0),(0,2),(1,2),(5,2) et (6,2).
Imod

Posté par
LittleFox
re : Manhattan robot 30-08-25 à 08:32

d(5) et d(8) sont corrects, bravo à tous les deux

Posté par
dpi
re : Manhattan robot 30-08-25 à 09:07

J'aime bien finalement me tromper pour en rechercher les raisons

Posté par
Imod
re : Manhattan robot 30-08-25 à 17:52

Je cherchais des solutions symétriques pour d(9) , j'avais presque renoncé et pourtant c'est tout bête : (0,0),(0,2),(0,3),(4,0),(4,2),(4,3),(9,0),(9,2),(9,3) .

J'ai regardé dans l'OEIS la suite n'existe pas , du coup je me suis demandé ( surtout pour LittleFox ) si on ne pouvait pas  chercher les plus petits diamètres lorsque l'exigence est plus stricte à savoir que les distances entre deux points de l'ensemble doivent toutes être distinctes . On a un peu plus de chance que cette suite figure dans la bible des suites entières

Imod

Posté par
LittleFox
re : Manhattan robot 30-08-25 à 18:07

Non, |(0,0)-(4,2)| = |(4,2)-(9,3)|=6
Mais bien essayé

Les solutions pour d(9)=12 n'avaient pas l'air très régulières. Après je n'ai pas analysé les 27 solutions

Posté par
Imod
re : Manhattan robot 30-08-25 à 18:37

Mince
Au moins un côté positif , je ne suis pas un robot . Je n'aime pas trop me planter mais ça ne m'empêche vraiment pas de dormir
Y a quelque chose qui cloche là-dedans , j'y retourne immédiatement .
Imod

Posté par
dpi
re : Manhattan robot 31-08-25 à 07:39

>Imod

Bonjour en partant de ta solution d(4) j'étais partie  sur une extension pour d(8) mais je n'ai pas continué comme ta solution du 30 à 8h02 car je pensais qu'il fallait un mini unique  (DE=AH ) si on nomme les ponts dans 'ordre de l'alphabet.
Sinon  j'avais d(9)
Manhattan robot

Posté par
LittleFox
re : Manhattan robot 31-08-25 à 08:16

Non, |EC| = |EI|

Posté par
Imod
re : Manhattan robot 31-08-25 à 09:00

Dans la variante que j'ai proposée on a d(1)=0 , d(2)=1 , d(3)=3 , d(4)=6  je me demande si on n'a pas d(5)=\binom 52=10 ?

Pour 4 points on a par exemple (0,0),(1,1),(1,2),(5,1) .

Il est amusant de regarder la forme des cercles et de médiatrices avec cette distance

Imod

Posté par
LittleFox
re : Manhattan robot 31-08-25 à 09:05

Voici toutes les solutions pour n=1..8:

 Cliquez pour afficher


Et pour n=9:

 Cliquez pour afficher


d(10) <= 13:

 Cliquez pour afficher

Posté par
LittleFox
re : Manhattan robot 31-08-25 à 09:21

Imod @ 31-08-2025 à 09:00

Dans la variante que j'ai proposée on a d(1)=0 , d(2)=1 , d(3)=3 , d(4)=6  je me demande si on n'a pas d(5)=\binom 52=10 ?
...

Imod


En tout cas c'est une borne inférieure par définition. Il faut voir après si c'est réalisable.

Posté par
Imod
re : Manhattan robot 31-08-25 à 09:49

Oui , dans les premiers exemples on épuise les premières distances possibles et il serait intéressant de voir si on peut rester sur ce modèle . Pour 4 points , j'ai tracé les cercles de rayon 3 centrés sur les points de la position à 3 points , j'ai ensuite éliminé tous les points dans ces disques . Après on regarde un par un les points les plus proches de la frontière de la zone interdite et on supprime ceux qui sont à égale distance de deux des points précédents . A priori , il n'y a aucune raison que cette approche soit la bonne .
Imod

Posté par
LittleFox
re : Manhattan robot 31-08-25 à 09:59

d(10) = 13

 Cliquez pour afficher


Et d(11) <= 15
[(0, 0), (1, 0), (-2, 0), (0, 3), (0, 4), (8, 0), (9, 0), (8, -2), (11, 0), (8, 4), (9, 4)]

Posté par
Imod
re : Manhattan robot 31-08-25 à 10:01

Pour être clair , quand je parle de cercle , il s'agit de cercle pour la distance Manhattan , c'est à dire de carrés usuels centrés sur le quadrillage et dont les diagonales en suivent les lignes .
Imod

Posté par
Imod
re : Manhattan robot 31-08-25 à 10:03

@LittleFox : tu as un programme en train de tourner ?
Imod

Posté par
LittleFox
re : Manhattan robot 31-08-25 à 10:25

Oui

Pour le problème avec toutes les distances unique, il n'y a pas de solutions pour d(5)=10, le minimum est d(5) = 11

Par exemple:

{(0, 0), (0, 1), (0, 3), (1, 8), (4, 0)}


Mais d(6) = comb(6,2) = 15
Par exemple:
{(0, 0), (1, 0), (-2, 0), (0, -5), (4, -5), (11, -2)}


21 <= d(7) <= 22:
[(0, 0), (1, 0), (-2, 0), (0, -4), (0, 7), (-6, -8), (-14, 4)]


28 <= d(8) <= 29:
[(0, 0), (1, 0), (-2, 0), (0, -4), (0, 7), (10, -4), (-12, -7), (0, -22)]


36 <= d(9) <= 38:
[(0, 0), (1, 0), (-2, 0), (0, -4), (0, 7), (-11, -1), (-9, 13), (-21, -8), (-29, 5)]


Il y a une incertitude sur d(n>6) car ça devient difficile d'explorer toutes les solutions.

Posté par
LittleFox
re : Manhattan robot 31-08-25 à 10:27

Cette séquence n'est pas dans l'oeis.

Posté par
LittleFox
re : Manhattan robot 31-08-25 à 11:47

Bon après plus d'une heure de calcul, je n'ai toujours pas prouvé d(11).

Et pour la version avec les distances uniques (appelons la u(n) pour éviter les confusions), j'ai juste 45 <= u(10) <= 48.

La force brute a ses limites

Posté par
Imod
re : Manhattan robot 31-08-25 à 19:10

Il n'y a pas d'obligation de résultat , les premières valeurs éliminent certaines mauvaises pistes et c'est déjà bien . Après si le problème n'a pas d'intérêt concret comme par exemple de faire intervenir un robot proche d'un carrefour accidenté , il ne risque pas de motiver beaucoup de monde . Mais bon ici on s'amuse
Imod    

Posté par
carpediem
re : Manhattan robot 01-09-25 à 08:51

salut

ce n'est pas qu'il ne m'intéresse pas ... mais c'est une question (comme la précédente) qui devient vite tempsgivore avec le nombre de points et par nature algorithmique : on place un point puis on vérifie les contraintes et soit on déplace le point soit on recommence lorsqu'il convient ...

j'ai donc suivi et encore plus quand je vois LittleFox intervenir car j'apprends beaucoup sur python avec lui (et même si je ne retiens ou comprends pas tout je l'en remercie) et je ne suis certainement pas capable de produire un script suffisamment efficace pour résoudre un tel pb ...

et je te remercie aussi pour ces pb que je trouve intéressant intellectuellement, et je trouve que ça c'est tout aussi important ...

Posté par
Imod
re : Manhattan robot 01-09-25 à 18:02

Il m'arrive aussi régulièrement de suivre des sujets sans intervenir car je n'ai rien d'intéressant à ajouter et que je préfère me taire  . Les exercices scolaires on en a tous mangé jusqu'à la nausée ( pour la bonne cause ) mais ici on est là pour s'interroger et s'amuser avant d'aller dans le trou
Je ne fais pas de hiérarchie , nous apprenons tous les uns des autres même si on a forcément nos préférences , on aime plus ou moins .
Merci pour ton compliment
Imod



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