单位正方形内的最低星偏差
文献中也称star discrepancyminimum star discrepancylow-discrepancy point set
在单位正方形 [0, 1]² 内放置 n 个点。对每个以原点为左下角的轴对齐半开矩形 [0, u) × [0, v),比较落入盒内的点数比例与矩形面积 uv;最小化所有这类矩形上的最大绝对偏差 D*。
严格定义
- 容器单位正方形 [0, 1]²,左下角为原点 (0, 0),右上角为 (1, 1)
- 提交恰好 n 个点的坐标,写成最多九位小数的十进制字符串;两两不重合
- 矩形待测矩形为半开区间盒 [0, u) × [0, v),右上角 (u, v) 取遍 [0, 1]²;落在上边界或右边界上的点计在盒外
- 星偏差指示函数 𝟙 在点位于 [0, u) × [0, v) 内时取 1,否则取 0;D*(P) 为盒内点数比例与矩形面积 uv 之间的最大绝对误差
- 目标在所有合法点集 P 中最小化 D*(P)。验证器在提交坐标构成的网格上检查开、闭单侧极限,并以精确整数比较
帮助理解
本质上就是平均摆放
一块矩形若占正方形面积的 30%,理想情况下也应包含约 30% 的点。本题同时检查从原点出发的所有矩形,并以偏差最大的一块计分,因此目标就是让点在这一意义下尽可能平均分布。
为什么整齐网格会吃亏
规则允许多个点落在同一行或同一列,但这会显著推高偏差:若一整列点共用同一个横坐标,当矩形右边界刚越过该横坐标时,这一列点会同时全部进入矩形,盒内点数比例瞬间跳升,而矩形面积仅连续变化;同一行也是如此。优良构形通常会将各点的横纵坐标全部错开。
研究进展
n ≤ 21 的最优星偏差已由 Clément、Doerr、Klamroth 与 Paquete 于 2025 年证明(Proc. Amer. Math. Soc. Ser. B 12: 78–90),因此本题从 n = 22 开始收录;n ≥ 22 的所有规模均未解决。
所有 n 的当前最佳解
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BibTeX(点击复制)
@misc{minmaxarena-star-discrepancy-2026-10,
title = {{Minimum star discrepancy in the unit square} (P54)},
author = {{MinMax Arena}},
year = {2026},
note = {Machine-verified records, 2026-10 edition},
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