海外事例を出すといつもイチャモン来るが、米国、オーストラリアの文理科高校相当の公立高校(米国の公立科学高校、オーストラリアのselective entry high school/selective high school)も学区制ないよ
ニューヨーク市の公立科学高校3校(理数英才高校)は人口850万人のニューヨーク市全域から難度の高い学力テスト一発勝負の入試
米国の州立科学高校なんて州全域募集の全寮制だし、州人口が1000万からの3000万人の規模で全州学区
オーストラリアの州立selective entry high school/selective high school)も難度の高い共通学力テストで州全域募集、しかも日本より面積広い地域から

中国も公立進学重点高校(＋国立大学付属高校)は全寮制共学で人口1000万人超えから5000万人くらいの地域から学力テストで生徒募集
一学年の生徒数も文理の倍以上いる

文理科みたいな全府学区募集の公立進学高校は海外でも当たり前にある
優秀生徒を狭い地域に縛りつけてないで、かなりの広範囲から生徒募集して特別カリキュラムで優秀生を鍛えるシステム

だから海外に倣えば文理みたいな優秀生向けの進学重点高校に学区制とかチマチマ考える必要なし