Дана последовательность N целых положительных чисел. Рассматриваются все пары элементов последовательности, сумма которых делится на m = 60. Среди всех таких пар нужно найти и вывести пару с максимальным произведением элементов. Если одинаковое максимальное произведение имеют несколько пар, можно вывести любую из них. Если подходящих пар в последовательности нет, нужно вывести два нуля.
Описание входных и выходных данных.
В первой строке входных данных задаётся количество чисел N (2 ≤ N ≤ 10 000). В каждой из последующих N строк записано одно натуральное число, не превышающее 10 000. Гарантируется, что никакое число не встречается в последовательности более одного раза.
Пример входных данных:
8
10
30
50
40
60
70
90
80
Пример выходных данных для приведённого выше примера входных данных:
50 70
Пояснение. Из данных восьми чисел можно составить четыре пары, удовлетворяющие условию: (10, 50), (30, 90), (50, 70), (40, 80). Наибольшее произведение получается в паре (50, 70).
Требуется написать эффективную по времени и по памяти программу для решения описанной задачи. Программа считается эффективной по времени, если при увеличении количества исходных чисел N в k раз время работы программы увеличивается не более чем в k раз. Программа считается эффективной по памяти, если память, необходимая для хранения всех переменных программы, не превышает 1 Кбайт и не увеличивается с ростом N.
Максимальная оценка за правильную (не содержащую синтаксических ошибок и дающую правильный ответ при любых допустимых входных данных) программу, эффективную по времени и по памяти, — 4 балла. Максимальная оценка за правильную программу, эффективную только по времени — 3 балла. Максимальная оценка за правильную программу, не удовлетворяющую требованиям эффективности, — 2 балла. Вы можете сдать одну программу или две программы решения задачи (например, одна из программ может быть менее эффективна). Если Вы сдадите две программы, то каждая из них будет оцениваться независимо от другой, итоговой станет бо́льшая из двух оценок.
Перед текстом программы обязательно кратко опишите алгоритм решения. Укажите используемый язык программирования и его версию.
Сумма двух чисел кратна m, если сумма остатков от деления этих чисел на m кратна m. При этом для получения максимального произведения из чисел с одинаковыми остатками нужно выбирать наибольшее. Будем хранить в массиве из m элементов максимальное число, имеющее соответствующий остаток от деления на m.
Каждое введённое число будем рассматривать как правый элемент возможной пары, находить соответствующий ему парный остаток, вычислять произведение пары и при необходимости обновлять максимум для произведения и для чисел с данным остатком
Пример 1. Программа на языке Паскаль. Программа эффективна по времени и памяти.
const m = 60;
var
a: array[0..m-1] of integer;
i, N: integer;
x: integer; | очередное число из последовательности
p, pp: integer; | остаток и парный ему остаток
x1, x2: integer; | ответ — пара чисел
begin
for i := 0 to m-1 do begin
a[i] := 0;
end;
x1:= 0;
x2:= 0;
readln(N);
for i := 0 to N-1 do begin
readln(x);
p:= x mod m;
pp:= (m - p) mod m;
if (x*a[pp] > x1*x2) then begin
x1 := a[pp];
x2 := x;
end;
if (x > a[p]) then
a[p] := x;
end;
writeln(x1, ' ', x2);
end.
В приведённом решении в переменную p записывается остаток от деления на m очередного числа из последовательности, а в переменную pp — парный к нему остаток, то есть тот остаток, который должен быть у второго числа пары, чтобы сумма чисел делилась на m. При вычислении учитывается особый случай, когда заданное число делится на m, то есть p = 0. В этом случае парный остаток тоже должен быть равен 0. Возможно вычисление pp с использованием конструкции «если» или обработка этой ситуации в отдельной ветке программы. Во всех этих случаях (если они реализованы без ошибок) программа остаётся правильной и эффективной и может быть оценена высшим баллом.
Порядок проверки условий (сначала обновление произведения, затем — элемента массива) важен. Если сначала обновить массив, то при p = 0 и p = m/2 вместо произведения двух разных элементов может быть получен квадрат одного элемента последовательности.
В программе нет специальной проверки наличия в последовательности подходящих пар, но если их нет, переменные x1 и x2 сохранят заданные в начале программы нулевые значения и будет выведен верный ответ.
Возможно также «лобовое» решение: запишем все исходные числа в массив, переберём все возможные пары и выберем подходящую. Такое решение не является эффективным ни по памяти (требуемая память зависит от размера исходных данных), ни по времени (количество возможных пар, а значит, количество действий и время счёта с ростом количества исходных элементов растёт квадратично). Подобная программа оценивается не выше 2 баллов.
Ниже приведена реализующая этот алгоритм программа на языке Pascal
Пример 2. Правильная, но неэффективная программа на языке Pascal.
const m=60;
var
N: integer; {количество чисел}
a: array [1..10000] of integer; {исходные данные}
x1, x2: integer; {ответ – пара чисел}
i,j: integer;
begin
readln(N);
for i:=1 to N do readln(a[i]);
x1:=0; x2:=0;
for i := 1 to N do begin
for j := i+1 to N do begin
if ((a[i] + a[j]) mod m = 0) and (a[i]*a[j] > x1*x2) then begin
x1:=a[i]; x[2]:=a[j]
end
end
end;
writeln(x1, ' ', x2)
end.

