Изменения
→Доказательство
Итак, есть множество <tex>S \subset 2^{m}</tex>, и мы хотим доказать, что либо <tex>|S| > 2K</tex>, либо <tex>|S| < K</tex>.
Выберем <tex>k</tex> так, чтобы <tex>2^{k-2} \le 2K \le 2^{k-1}</tex>.
Возьмем <tex>h \in H_{m,k}</tex> (<tex>H_{m,k}</tex> существует согласно соответствующей - [[Семейство универсальных попарно независимых хеш-функций|теоремесемейство универсальных попарно независимых хеш-функций]]) , и <tex>y \in 2^k</tex>. Далее, отправим запрос <tex>P</tex> на получение <tex>s \in S</tex>, такого, что <tex>h(s)=y</tex>, и проверим, верно ли в действительности, что полученный <tex>s \in S</tex>.
Пусть <tex>p=\frac{2K}{2^k}</tex>.
* если <tex>|S|<K</tex> , то <tex>|h(s)| < \frac{p \cdot 2^k}{2} = K \Rightarrow P(</tex>успех<tex>) \le p/2</tex>.
* если <tex>|S|>2K</tex>, и <tex>|S|<2^{k-1}</tex>, то поступим следующим образом. Мы хотим, чтобы выполнялось: <tex>P_{h,y}(\exists s: h(s)=y) \ge \frac{3}{4} \cdot \frac{|s|}{2K}</tex> . Рассмотрим <tex>y \in 2^m</tex>. <math>P_{h}(\exists s: h(s)=y) = P_{h}(y \in \bigcup \limits_{s}h(s))=P_{h}(\bigcup \limits_{s}E_s) \ge \sum_{j}P(E_s)-\sum \limits_{s_1 \ne s_2}P(E_{s_1} \bigcap E_{s_2})= \frac{|s|}{2^k}-\frac{1}{2}|s|^{2}\frac{1}{2^{2k}}=|s|\frac{1}{2^k}\left ( 1 - \frac{|s|}{2^{k+1}} \right )</math>
Заметим, что <tex>|s|\frac{1}{2^k} > p</tex>, а <tex>\frac{|s|}{2^{k+1}} < \frac{1}{4}</tex>. Следовательно, <tex>P_{h}(\exists s: h(s)=y) > \frac{3}{4}p</tex>
