min-max容斥

描述

Maximum-minimums identity

对于一个集合 $S$ 有

$$
\begin{align}
\max(S) &= \sum_{T \subseteq S} (-1)^{|T|+1} \min(T) \
\min(S) &= \sum_{T \subseteq S} (-1)^{|T|+1} \max(T)
\end{align}
$$

其中 $\max(S)$ 表示集合 $S$ 中的最大元素,$\min(S)$ 表示 $S$ 中的最小元素

证明略

在期望下也成立

$$
\begin{align}
E(\max(S)) &= \sum_{T \subseteq S} (-1)^{|T|+1} E(\min(T)) \
E(\min(S)) &= \sum_{T \subseteq S} (-1)^{|T|+1} E(\max(T))
\end{align}
$$

不会证

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