Lista de probleme 4

Mihai a construit o matrice pătratică A de dimensiune N cu valori în mulțimea {0,1}. El preferă acele matrice care au toate elementele identice și de aceea a calculat pentru matricea A, numărul K de submatrice care au toate elementele identice. Acum, Mihai vrea să transforme matricea A într-o matrice cu toate elementele identice. Pentru aceasta, el a selectat un număr natural nenul D, și definește operația ZET care constă în alegerea unei submatrice pătratice de dimensiunea D din matricea precedentă în care schimbă toate elementele 0 în 1 și invers. El vrea să aplice operația ZET inițial pentru matricea A, apoi repetă operația pentru matricea obținută la momentul anterior, de un număr minim de ori, notat R, până când matricea obținută are toate elementele identice, sau dacă nu este posibil, R va avea valoarea -1.

Mihai vă roagă să calculați valorile K și R. Pentru a preciza tipul cerinței, Mihai folosește un cod T care dacă are valoarea 1, atunci solicită calcularea valorii K, iar dacă T are valoarea 2, atunci solicită calcularea valorii R.

Proba de 100 metri plat este una dintre cele mai populare și prestigioase probe din cadrul oricărui concurs de atletism. Recordul modial al acestei probe este deținut în prezent de sportivul jamaican Usain Bolt cu timpul de 9.58 secunde.
Uneori lupta dintre sportivi este atât de strânsă încât diferențierea dintre atleți se poate face doar cu ajutorul camerelor de luat vederi ce surprind finish-ul atleților. Au existat cazuri când doi sau mai multi atleți au fost declarați la egalitate.

Considerând N atleți, ce participă la o cursă de 100 metri plat, identificați prin numerele 1, 2, …, N, să se scrie un program care determină numărul P al clasamentelor distincte care pot fi obținute după finalizarea cursei. De exemplu, pentru N = 2, se pot obține 3 clasamente distincte: (1,2), (2,1), (1=2); unde (1=2) reprezintă situația când ambii atleți s-au clasat la egalitate.

Orice număr natural mai mare decât 2 poate fi scris ca sumă de numere naturale nenule aflate în ordine strict crescătoare, astfel încât orice termen al sumei, cu excepția primului termen, este un multiplu al termenului precedent din sumă. De exemplu, 27=3+6+18, unde 6 este multiplul lui 3, iar 18 este multiplul lui 6. Cum se dorește o descompunere formată dintr-un număr cât mai mare de termeni, vom obține și descompuneri cu 4 termeni: 27=1+2+8+16, 27=1+2+4+20, 27=1+2+6+18. Dintre cele trei descompuneri cu 4 termeni, descompunerea 27=1+2+4+20 este minimă din punct de vedere lexicografic (1 și 2 sunt la fel în cele trei descompuneri, dar 4 < 6 și 4 < 8). Numărul 30 poate fi descompus 30=2+4+8+16. El are o descompunere tot de lungime 4, dar este mai mare din punct de vedere lexicografic decât oricare dintre descompunerile cu patru termeni ale lui 27 (2 > 1).

Pentru mai multe seturi de date formate din câte două numere naturale A și B, A ≤ B, se cere să se determine, pentru fiecare set una dintre următoarele cerințe:
1. numărul maxim de termeni în care pot fi descompuse numerele din intervalul [A,B] după regula descrisă în enunț;
2. numărul de numere din intervalul [A,B] care pot fi descompuse cu un număr maxim de termeni;
3. numărul din intervalul [A,B] care admite o descompunere cu un număr maxim de termeni, minimă din punct de vedere lexicografic.

Fiind dat un șir V format din N numere întregi V[1], …, V[N], definim o tăietură în poziția pos ca fiind o subsecvență care conține elementul de pe poziția pos. Formal, tăieturile în poziția pos sunt de forma V[k], V[k+1], …, V[pos], …, V[r-1], V[r] pentru orice k, 1 ≤ k ≤ pos și orice r, pos ≤ r ≤ N. Valoarea unei tăieturi este suma tuturor elementelor care fac parte din tăietura respectivă. Definim funcția MulT(pos) ca fiind numărul de tăieturi în poziția pos care au valoarea 0. Ioana, fiind foarte curioasă din fire, dar și foarte fascinată de această funcție numită MulT, este foarte interesată în a afla rezultatul pentru MulT(i), unde 1 ≤ i ≤ N.