Дано, что в стране есть 15 городов. Нам нужно найти максимальное количество дорог, которое может быть в этой стране при условии, что для любого города A найдутся три города, которые не соединены между собой, но каждый из них соединен дорогой с A.
Давайте рассмотрим задачу в обратную сторону. Попробуем найти наименьшее количество дорог, которое может быть в стране при данных условиях.
Пусть у нас есть город A и три города B, C и D, которые не соединены между собой. И для каждого из них есть дорога, соединяющая его с городом A.
Таким образом, мы имеем следующую ситуацию:
A - B
A - C
A - D
Нам нужно найти максимальное количество дорог, но каждая дорога должна быть уникальной и не должна соединять города B, C и D.
Предположим, что у нас есть еще один город E, который не соединен с B, C и D. Нам нужно соединить E с городом A, и чтобы новая дорога не соединяла города B, C и D.
Для этого мы можем добавить следующую дорогу:
A - E
Теперь у нас уникальная дорога между каждой парой городов, и ни одна из этих дорог не соединяет города B, C и D.
Однако, мы можем повторить тот же процесс для каждого из городов B, C и D. Добавить город F, который не соединен с B, C, D и E, и соединить его с каждым из городов A, B, C и D.
Получаем:
A - F
B - F
C - F
D - F
Продолжая этот процесс, мы можем добавить городы G, H, I, J, K и L, которые не соединены друг с другом и соединены каждый с каждым из городов A, B, C, D, E и F.
Таким образом, мы получаем следующую схему:
A - B
A - C
A - D
A - E
A - F
A - G
A - H
A - I
A - J
A - K
A - L
B - C
B - D
B - E
...
E - F
E - G
E - H
...
F - G
F - H
...
G - H
G - I
...
H - I
H - J
...
I - J
I - K
...
J - K
J - L
...
K - L
Всего у нас получается 15 + 14 + 13 + 12 + 11 + 10 + 9 + 8 + 7 + 6 + 5 + 4 + 3 + 2 + 1 = 120 дорог.
Таким образом, максимальное количество дорог, которое может быть в стране, равно 120.