Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 23 № 10485
i

Ис­пол­ни­тель Удво­и­тель пре­об­ра­зу­ет число на экра­не.

У ис­пол­ни­те­ля есть две ко­ман­ды, ко­то­рым при­сво­е­ны но­ме­ра:

1. При­ба­вить 1

2. Умно­жить на 2

Пер­вая ко­ман­да уве­ли­чи­ва­ет число на экра­не на 1, вто­рая умно­жа­ет его на 2. Про­грам­ма для ис­пол­ни­те­ля Удво­и­тель  — это по­сле­до­ва­тель­ность ко­манд.

Сколь­ко су­ще­ству­ет про­грамм, для ко­то­рых при ис­ход­ном числе 3 ре­зуль­та­том яв­ля­ет­ся число 25 и при этом тра­ек­то­рия вы­чис­ле­ний со­дер­жит число 11 и не со­дер­жит числа 20?

Тра­ек­то­рия вы­чис­ле­ний про­грам­мы  — это по­сле­до­ва­тель­ность ре­зуль­та­тов вы­пол­не­ния всех ко­манд про­грам­мы. На­при­мер, для про­грам­мы 112 при ис­ход­ном числе 5 тра­ек­то­рия будет со­сто­ять из чисел 6, 7, 14.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Для от­ве­та на за­да­чу нужно найти ко­ли­че­ство про­грамм, ко­то­рые из 3 по­лу­ча­ют 11, ко­ли­че­ство про­грамм, ко­то­рые из 11 по­лу­ча­ют 25, не про­хо­дя через число 20, и пе­ре­мно­жить най­ден­ные зна­че­ния.

 

Обо­зна­чим R(n)  — ко­ли­че­ство про­грамм, ко­то­рые пре­об­ра­зу­ют число 3 в число n.

 

Верны сле­ду­ю­щие уст­вер­жде­ния:

1.  Если n не де­лит­ся на 2, то тогда R(n) = R(n - 1), так как су­ще­ству­ет един­ствен­ный спо­соб по­лу­че­ния n из n - 1  — при­бав­ле­ние еди­ни­цы.

2.  Пусть n де­лит­ся на 2. Тогда R(n) = R(n / 2) + R(n - 1).

 

Те­перь можно по­сте­пен­но вы­чис­лить все зна­че­ния:

 

R(3) = 1

R(5) = R(4) = R(2) + R(3) = 0 + 1 = 1

R(7) = R(6) = R(3) + R(5) = 2

R(9) = R(8) = R(4) + R(7) = 1 + 2 = 3

R(11) = R(10) = R(5) + R(9) = 1 + 3 = 4

 

За­ме­тим, что если число, ко­то­рое боль­ше 12 (то есть 13, 14, 15, ...), умно­жить на 2, ре­зуль­тат будет боль­ше 25. То есть если в ре­зуль­та­те ра­бо­ты про­грам­мы мы по­лу­чим число, ко­то­рое боль­ше 12, по­лу­чить из него 25 можно будет толь­ко с по­мо­щью опе­ра­ции при­бав­ле­ния. Но так как при­бав­лять мы можем лишь один, то в про­цес­се при­бав­ле­ний на тра­ек­то­рии попадётся число 20, что за­пре­ще­но. По­это­му из 11 по­лу­чить 25 можно толь­ко 2 спо­со­ба­ми: 11→22→23→24→25 и 11→12→24→25.

 

4 про­грам­мы для по­лу­че­ния из числа 3 число 11, 2 про­грам­мы для по­лу­че­ния из числа 11 число 25, всего 4 умно­жить на 2 = 8 про­грамм.

 

При­ведём дру­гое ре­ше­ние на языке Python.

def f(x, y):

if x > y or x == 20:

return 0

if x == y:

return 1

else:

return f(x + 1, y) + f(x * 2, y)

print(f(3, 11) * f(11, 25))

Раздел кодификатора ФИПИ: 1.6.2 Вы­чис­ли­мость. Эк­ви­ва­лент­ность ал­го­рит­ми­че­ских мо­де­лей