Lista de probleme 14

Fascinat de Egiptul Antic, Rareș vrea să construiască cât mai multe piramide din cartonașe pătratice identice. El are la dispoziție N cartonașe numerotate de la 1 la N, albe sau gri, așezate în ordinea strict crescătoare a numerelor.

• Prima piramidă o va construi folosind primele trei cartonașe. Baza piramidei va fi formată din cartonașele 1 și 2 așezate alăturat, peste care va așeza cartonașul 3 (vârful piramidei).
• A doua piramidă va avea baza formată din cartonașele 4, 5 și 6 așezate alăturat, deasupra cărora se vor așeza cartonașele 7 și 8, alăturate, peste care se va așeza cartonașul 9 (vârful piramidei).
• Mai departe, va construi în ordine piramidele complete cu bazele formate din 4 cartonașe (cu numerele de la 10 la 13), respectiv 5 cartonașe (cu numerele de la 20 la 24), 6 cartonașe (cu numerele de la 35 la 40) etc., cât timp va putea construi o piramidă completă. De exemplu, dacă Rareș are N=75 cartonașe atunci el va construi piramidele complete 1, 2, 3, 4 și 5 din imaginile următoare. Din cele 75 de cartonașe el va folosi doar primele 55 de cartonașe, deoarece ultimele 20 cartonașe nu sunt suficiente pentru a construi piramida 6, cu baza formată din 7 cartonașe.

Scrieţi un program care să citească numerele naturale N (reprezentând numărul de cartonașe), X (reprezentând numărul unui cartonaș), K (reprezentând numărul de cartonașe albe), numerele celor K cartonașe albe c1, c2, …, cK și care să determine:

a) numărul P al piramidei complete ce conține cartonașul numerotat cu X;
b) numărul M maxim de piramide complete construite de Rareș;
c) numărul C de cartonașe nefolosite;
d) numărul A al primei piramide complete care conține cele mai multe cartonașe albe.

Suprafața plană a unei mese de pseudo-biliard este formată din n x n celule pătratice cu lungimea laturii egală cu 1 (o unitate), lipite, dispuse pe n linii numerotate de la 1 la n și n coloane, numerotate de la 1 la n. Pe masă se așează K bile, fiecare bilă găsindu-se în centrul unei anumite celule a mesei. Un jucător dorește să plaseze pe suprafața mesei un cadru pătratic având lungimea diagonalei egală cu D unități.

El trebuie să răspundă la m întrebări de forma: x y. Fiecare întrebare are semnificația: câte bile se găsesc în interiorul sau pe laturile cadrului ?

Cadrul se plasează astfel încât fiecare colț să fie poziționat în centrul unei celule, colțurile opuse să se găsească pe aceeași coloană, respectiv pe aceeași linie, iar colțul “de sus” să fie plasat în centrul celulei aflată pe linia x și coloana y.

Cunoscând lungimea n a laturilor mesei, numărul m de întrebări, numărul K de bile așezate pe masă, pozițiile lor și lungimea D a diagonalei cadrului pătratic, se cere:
1. Numărul de celule care se vor găsi în întregime în interiorul cadrului, dacă acesta se așează pe suprafața mesei, conform descrierii de mai sus.
2. Câte un răspuns pentru fiecare dintre cele m întrebări.

Cel mai mare observator astronomic din România și din Europa de Est, aflat la Galați, a captat o imagine a boltei cerești, ce surprinde toate stelele vizibile în acel moment. Imaginea este în format digital, codificată sub forma unui tablou bidimensional, cu N linii și M coloane. Fiecare element al tabloului conține un număr natural care reprezintă intensitatea luminoasă a unei stele.

Numim stea strălucitoare o stea care are intensitatea luminoasă mai mare decât a tuturor stelelor învecinate direct cu ea, pe orizontală, verticală sau diagonală. Numim constelație pătrată patru stele strălucitoare care se află plasate în colțurile unui pătrat cu laturile paralele cu marginile tabloului. Lungimea laturii unei constelații pătrate este egală cu numărul de stele din care este formată latura. O stea strălucitoare poate face parte din mai multe constelații pătrate.

Scrieți un program care să determine:

a) Numărul stelelor strălucitoare;
b) Numărul constelațiilor pătrate;
c) Lungimea laturii pătratului care reprezintă cea mai mare constelație pătrată.

“Arrows” este un joc care se joacă pe o tablă dreptunghiulară a cărei suprafaţă este împărţită în NxM celule, aranjate pe N linii şi M coloane. În fiecare celulă se află o săgeată (sus, jos, stânga sau dreapta), ca în figura de mai jos:

Când este la mutare, un jucător poate alege o poziţie de start pe care plasează un jeton, apoi deplasează jetonul la celula învecinată în sensul indicat de săgeată. Deplasarea continuă până când jetonul părăseşte tabla de joc, caz în care jucătorul obţine un punctaj egal cu numărul de celule parcurse de jetonul său.

Există însă poziţii de start denumite favorabile, pentru care jetonul nu va părăsi niciodată tabla de joc. De exemplu, toate poziţiile din figură cu fundal gri sunt favorabile. Jucătorul care alege o poziţie de start favorabilă obţine un punctaj egal cu numărul de celule distincte vizitate înmulţit cu 1000.

Scrieţi un program care, cunoscând configuraţia tablei de joc, rezolvă una dintre următoarele cerinţe:

1. determină punctajul pe care îl obţine un jucător care plasează jetonul său pe o poziţie de start specificată;
2. determină numărul de celule favorabile de pe tabla de joc;
3. determină punctajul maxim pe care jucătorul îl poate obţine la o mutare, alegând convenabil poziţia de start.

Se consideră un șir A format din N elemente naturale nenule. Numim secvență de lungime K a șirului A orice succesiune de elemente consecutive din șir de forma Ai, Ai+1 ,…, Ai+K-1.

O secvență o numim secvență cool dacă elementele care o compun sunt distincte și pot fi rearanjate astfel încât să alcătuiască o secvență continuă de numere consecutive.
De exemplu, considerând șirul A=(3,1,6,8,4,5,6,7,4,3,4), atunci secvența (8,4,5,6,7) este o secvență cool deoarece conține elemente distincte ce pot fi rearanjate astfel încât să alcătuiască șirul de numere consecutive 4,5,6,7,8, pe când secvențele (4,3,4), (6,7,4,3) nu sunt considerate secvențe cool.

Fiind dat un şir de N numere naturale nenule se cer următoarele:
1. Pentru o valoare dată K să se verifice dacă secvența A1, A2 ,…, AK este secvență cool. Dacă secvența este cool, atunci se va afișa cea mai mare valoare ce aparține secvenței. Dacă secvența nu este cool, atunci se va afișa numărul elementelor distincte din secvența A1, A2 ,…, AK , adică numărul elementelor care apar o singură dată.
2. Lungimea maximă a unei secvențe cool și numărul secvențelor cool de lungime maximă.

Se consideră un şir x1, x2,…, xn format din n numere naturale distincte. O secvenţă de număr maxim de elemente vecine în şir, de forma xi, xi+1,…, xk-1, xk, xk+1,…, xj (1≤i<k<j≤n) cu proprietatea că xi < xi+1 < ...< xk-1 < xk > xk+1 > ... > xj, se numeşte munte cu vârful xk. Două secvenţe munte au maxim un element comun în şir. O secvenţă munte are cel puţin 3 elemente. Un exemplu de şir format cu valorile 3 4 6 8 nu conţine nicio secvenţă munte, iar unul format cu valorile 3 4 8 1 2 5 0 conţine 2 secvenţe munte: 3 4 8 1 şi 1 2 5 0.

După determinarea tuturor secvenţelor munte şi a vârfurilor acestora, se elimină din şir vârfurile secvenţelor munte şi procedura continuă repetat cu determinarea noilor secvenţe munte şi a vârfurilor lor din şirul nou obţinut. Procedura se opreşte în momentul în care în şir nu mai există nicio secvenţă munte.

Scrieţi un program care citeşte numerele n, x1, x2, …, xn şi apoi determină:

a) numărul de secvenţe munte din şirul iniţial;
b) numărul total de secvenţe munte obţinute pornind de la şirul iniţial până la cel care nu mai conţine nicio secvenţă munte;
c) numărul de elemente din şirul final care nu mai conţine secvenţe munte.

Cif-Oji6 este o imprimantă matriceală numită şi imprimantă cu ace, deoarece tipărirea se realizează prin impactul acelor capului de imprimare pe o bandă cu tuş.
Acele sunt aranjate într-o grilă dreptunghiulară formată din 5 rânduri de ace, pe fiecare rând aflându-se la distanţe egale câte 3 ace, aşa cum se observă în figura alăturată.
Prin acţionarea diferitelor combinaţii de ace din grilă, se defineşte forma fiecărei cifre ce permite tipărirea acesteia prin puncte, în felul următor:

De exemplu, cifra 2 va fi tipărită prin 11 puncte ca rezultat al acţionării a 11 ace din grilă: din primul rând de ace al grilei se vor acţiona toate cele 3 ace, din următorul rând doar acul din dreapta, apoi de pe următorul rând toate cele 3 ace, apoi acul din stânga de pe penultimul rând iar din ultimul rând toate cele 3 ace.

a) Ştiind că imprimanta Cif-Oji6 a tipărit numărul N, determinaţi care este cea mai mare cifră a numărul N pentru care s-a acţionat un număr minim de ace ale grilei.
b) Ştiind că imprimanta mai are tuş pe bandă doar pentru imprimarea a K puncte, determinaţi cel mai mare număr natural ce poate fi tipărit prin exact K puncte.

Gică şi Lică lucrează la o fabrică de jucării, în schimburi diferite. Anul acesta patronul fabricii a hotărât să confecţioneze şi mărţişoare. Mărţişoarele gata confecţionate sunt puse în cutii numerotate consecutiv.

Cutiile sunt aranjate în ordinea strict crescătoare şi consecutivă a numerelor de pe acestea.
Gică trebuie să ia, în ordine, fiecare cutie, să lege la fiecare mărţişor câte un şnur alb-roşu şi apoi să le pună la loc în cutie.

În fiecare schimb, Gică scrie pe o tablă magnetică, utilizând cifre magnetice, în ordine strict crescătoare, numerele cutiilor pentru care a legat șnururi la mărțișoare.

Când se termină schimbul lui Gică, Lică, care lucrează în schimbul următor, vine şi ambalează cutiile cu numerele de pe tablă şi le trimite la magazine. Totul merge ca pe roate, până într-o zi, când, două cifre de pe tablă se demagnetizează şi cad, rămânând două locuri goale. Lică observă acest lucru, le ia de jos şi le pune la întâmplare pe tablă, în cele două locuri goale. Singurul lucru de care ţine cont este acela că cifra 0 nu poate fi prima cifră a unui număr.

Scrieţi un program care să citească numerele naturale N (reprezentând numărul de numere scrise pe tablă) şi c1, c2, …, cN (reprezentând numerele scrise, în ordine, pe tablă, după ce Lică a completat cele două locuri goale cu cifrele căzute) și care să determine:
a) cele două cifre care au fost schimbate între ele, dacă, după ce au completat locurile goale, acestea au schimbat șirul numerelor scrise de Gică;
b) numărul maxim scris pe tablă de Gică.

La proba de sărituri cu schiurile din cadrul jocurilor olimpice de iarnă participă N concurenți, numerotați cu numere de la 1 la N.

Regulile de desfășurare a probei sunt următoarele:

• concurenții evoluează pe rând, în ordine de la 1 la N;
• fiecare concurent va efectua o singură săritură;
• după efectuarea săriturii fiecare concurent primește un anumit punctaj;
• pe tot parcursul concursului, comisia de arbitri are obligația să alcătuiască o listă cu punctajele obținute de concurenți, în ordinea evoluției lor;
• evoluția unui concurent durează exact un minut;
• nu se face pauză între evoluțiile a doi concurenți care au numere de ordine consecutive;
• afișarea punctajului nu necesită timp suplimentar după efectuarea săriturii;
• proba se încheie la un minut după evoluția ultimului concurent.

Pe tot parcursul concursului se ține în mod neoficial și un clasament parțial, pe baza rezultatelor obținute de concurenții care au evoluat până în acel moment. Asta pentru că șeful comisiei de arbitri are o curiozitate aparte și pune K întrebări sub forma următoare: Câte minute s-a ocupat primul loc din clasament cu un punctaj egal cu X puncte? Dacă nici un concurent nu s-a clasat pe primul loc cu X puncte atunci primește ca răspuns valoarea 0.

Scrieți un program care determină răspunsul pentru fiecare dintre cele K întrebări puse de șeful comisiei de arbitri.

Avem la dispoziţie patru numere naturale N, A, B, C, precum şi trei cifre c1, c2, c3 distincte două câte două.

Să se determine numărul natural minim, strict mai mare decât N, care are exact A cifre c1, B cifre c2, C cifre c3 şi nu conţine alte cifre.