e-olymp 419. Задача 3n + 1

19/02/2019 by Александра Филистович

Задача

Рассмотрим следующий алгоритм генерации последовательности чисел:

input n
print n
if n = 1 then STOP
if n is odd then n = 3 * n + 1
else n = n / 2
GOTO 2

input n

print n

if n = 1 then STOP

if n is odd then n = 3 * n + 1

else n = n / 2

GOTO 2

Например, для [latex]n = 22[/latex] будет сгенерирована следующая последовательность чисел:

22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1

Полагают (но это еще не доказано), что этот алгоритм сойдется к [latex]n = 1[/latex] для любого целого [latex]n[/latex]. По крайней мере, это предположение верно для всех целых [latex]n[/latex], для которых [latex]0 < n < 1,000,000[/latex].
Длиной цикла числа [latex]n[/latex] будем называть количество сгенерированных чисел в последовательности включая [latex]1[/latex]. В приведенном примере длина цикла числа [latex]22[/latex] равна [latex]16[/latex].
Для двух заданных чисел [latex]i[/latex] и [latex]j[/latex] необходимо найти максимальную длину цикла среди всех чисел между [latex]i[/latex] и [latex]j[/latex] включительно.

Входные данные

Каждый тест задается в отдельной строке и содержит пару целых чисел [latex]i[/latex] и [latex]j[/latex]. Входные числа будут меньше [latex]1000000[/latex] и больше [latex]0[/latex]. Считайте, что для вычислений достаточно использовать [latex]32[/latex] битный целочисленный тип.

Выходные данные

Для каждой пары чисел [latex]i[/latex] и [latex]j[/latex] выведите числа [latex]i[/latex] и [latex]j[/latex] в том же порядке, в каком они поступили на вход. После чего выведите максимальную длину цикла среди всех целых чисел между [latex]i[/latex] и [latex]j[/latex] включительно. Для каждого теста три числа следует выводить в отдельной строке, разделяя одним пробелом.

Тесты

Входные данные	Выходные данные
1 10 100 200 201 210 900 1000	1 10 20 100 200 125 201 210 89 900 1000 174
1 10 10 1	1 10 20 10 1 20
5 25 70 54 38 250	5 25 24 70 54 113 38 250 128

Код программы

import java.util.*;
import java.lang.*;
import java.io.*;
import static java.lang.Math.*;
 
class Main
{
	public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
	{
		int i, j, ait;
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		while(scan.hasNext()) {
			i = scan.nextInt();
			j = scan.nextInt();
			int it, maxIt;
			maxIt = 0;
			for (int a = min(i, j); a <= max(i, j); a++) {
				it = 1;
				ait = a;
				while(ait != 1){
					if(ait % 2 == 1){
						ait = ait * 3 + 1;
					}
					else{
						ait = ait / 2;
					}
					it++;
				}
				if (it > maxIt) {
					maxIt = it;
				}
			}
			System.out.println(i + " " + j + " " + maxIt);
		}
	}
}

import java.util.*;

import java.lang.*;

import java.io.*;

import static java.lang.Math.*;

class Main

{

public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception

{

int i, j, ait;

Scanner scan = new Scanner(System.in);

while(scan.hasNext()) {

i = scan.nextInt();

j = scan.nextInt();

int it, maxIt;

maxIt = 0;

for (int a = min(i, j); a <= max(i, j); a++) {

it = 1;

ait = a;

while(ait != 1){

if(ait % 2 == 1){

ait = ait * 3 + 1;

}

else{

ait = ait / 2;

}

it++;

}

if (it > maxIt) {

maxIt = it;

}

System.out.println(i + " " + j + " " + maxIt);

}

Решение

Алгоритм, описанный в условии задачи используется для построения сиракузской последовательности. Интересный факт — какое бы число не взять, в конце получаем единицу. Нам же надо посчитать сколько раз должен сработать алгоритм для подсчитывания «длины цикла». Считывая пару чисел из потока ввода я высчитывал «длину цикла» для каждого числа из заданного введенной парой промежутка. После чего сравнивал количество итераций для каждого такого числа и находил максимальное. И так для каждой пары чисел.

Ссылки

Ссылка на e-olymp.
Ссылка на Ideone

e-olymp 1780. Коды Грея

30/01/2019 by Александра Филистович

Задача

Коды Грея получили своё название по имени Франка Грея (Frank Gray), физика из Bell Telephone Laboratories, который в 1930-х годах изобрёл метод, в настоящее время используемый для передачи цветного телевизионного сигнала, совместно с существующими методами передачи и получения чёрно-белого сигнала; т.е. при получении цветного сигнала чёрно-белым приёмником изображение выводится оттенками серого цвета.

Хотя существует множество различных вариантов кодов Грея, рассмотрим только один: «двоичный отражённый (рефлексный) код Грея». Именно этот код обычно имеется в виду, когда говорят о неконкретном «коде Грея».

Отображённый двоичный код Грея строится следующим образом. Начинаем со строк [latex]0[/latex] и [latex]1[/latex], которые представляют соответственно целые числа [latex]0[/latex] и [latex]1[/latex].

0
1

Возьмём отражение этих строк относительно горизонтальной оси после приведённого списка и поместим [latex]1[/latex] слева от новых записей списка, а слева от уже имевшихся разместим [latex]0[/latex].

00
01
11
10

Таким образом получен отражённый код Грея для [latex]n = 2[/latex]. Чтобы получить код для [latex]n = 3[/latex], повторим описанную процедуру и получим:

000
001
011
010
110
111
101
100

При таком способе построения легко увидеть по индукции по [latex]n[/latex], что, во-первых, каждая из [latex]2^n[/latex] комбинаций битов появляется в списке, причём только один раз; во-вторых, при переходе от одного элемента списка к рядом стоящему изменяется только один бит; в-третьих, только один бит изменяется при переходе от последнего элемента списка к первому. Коды Грея, обладающие последним свойством называются циклическими, и отражённый код Грея обязательно является таковым.

Для каждого заданного числа [latex]k[/latex] вывести десятичное значение [latex]k[/latex]-го кода Грея.

Входные данные

Во входном файле содержится некоторый набор тестовых данных, каждое число [latex]k (0 < k < 10^{18})[/latex] в наборе задано в отдельной строке. Количество наборов данных в одном тесте не превышает [latex]10^5[/latex].

Выходные данные

Для каждого заданного числа [latex]k[/latex] вывести в отдельной строке десятичное значение [latex]k[/latex]-го кода Грея.

№	Входные данные	Выходные данные
1	3 14 5 12	2 9 7 10
2	10 50	15 43

Код программы

import java.util.*;
import java.lang.*;
import java.io.*;
 
class Main
{
	static BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
	public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
	{
		String s;
		while ((s = in.readLine()) != null) {
			long k = Long.parseLong(s);
			System.out.println(k ^ (k >> 1));
		}
	}
}

import java.util.*;

import java.lang.*;

import java.io.*;

class Main

{

static BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception

{

String s;

while ((s = in.readLine()) != null) {

long k = Long.parseLong(s);

System.out.println(k ^ (k >> 1));

}

Решение

Рассмотрим биты числа [latex]n[/latex] и биты числа [latex]G(n)[/latex]. Заметим, что [latex]i[/latex]-ый бит [latex]G(n)[/latex] равен единице только в том случае, когда [latex]i[/latex]-ый бит [latex]n[/latex] равен единице, а [latex]i+1[/latex]-ый бит равен нулю, или наоборот ([latex]i[/latex]-ый бит равен нулю, а [latex]i+1[/latex]-ый равен единице). Таким образом, имеем: [latex]G(n) = n \oplus (n>>1)[/latex], где [latex]\oplus[/latex] — операция «побитовое исключающее ИЛИ», а [latex]>>[/latex] — «побитовый сдвиг вправо».

Ссылки

Ссылка на e-olymp.
Ссылка на Ideone

e-olymp 143. Точка и треугольник

27/12/2018 by Александра Филистович

Точка и треугольник

Принадлежит ли точка [latex]O[/latex] треугольнику [latex]ABC[/latex]?

Входные данные

Содержит координаты точек [latex]O, A, B, C[/latex]. Числовые значения не превышают по модулю 100.

Выходные данные

Вывести 1, если точка [latex]O[/latex] принадлежит треугольнику [latex]ABC[/latex] и 0 в противоположном случае.

№	Входные данные	Выходные данные
1	2 6 -9 3 8 1 5 11	1
2	-13 10 -12 5 99 80 17 13	0
3	98 -50 -87 7 5 3 23 17	0
4	5 15 7 12 5 3 2 54	1
5	2 2 3 1 1 3 9 11	1

Код программы

import java.util.*;
import java.lang.*;
import java.io.*;

class Main
{
	public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
	{
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		double x0 = scan.nextDouble();
		double y0 = scan.nextDouble();
		double x1 = scan.nextDouble();
		double y1 = scan.nextDouble();
		double x2 = scan.nextDouble();
		double y2 = scan.nextDouble();
		double x3 = scan.nextDouble();
		double y3 = scan.nextDouble();
		double z1,z2,z3;
		z1 = (x1 - x0) * (y2 - y1) - (x2 - x1) * (y1 - y0);
		z2 = (x2 - x0) * (y3 - y2) - (x3 - x2) * (y2 - y0);
		z3 = (x3 - x0) * (y1 - y3) - (x1 - x3) * (y3 - y0);
		if ((z1>=0 && z2>=0 && z3>=0) || (z1<=0 && z2<=0 && z3<=0)) System.out.println("1");
		else System.out.println("0");
	}
}

import java.util.*;

import java.lang.*;

import java.io.*;

class Main

{

public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception

{

Scanner scan = new Scanner(System.in);

double x0 = scan.nextDouble();

double y0 = scan.nextDouble();

double x1 = scan.nextDouble();

double y1 = scan.nextDouble();

double x2 = scan.nextDouble();

double y2 = scan.nextDouble();

double x3 = scan.nextDouble();

double y3 = scan.nextDouble();

double z1,z2,z3;

z1 = (x1 - x0) * (y2 - y1) - (x2 - x1) * (y1 - y0);

z2 = (x2 - x0) * (y3 - y2) - (x3 - x2) * (y2 - y0);

z3 = (x3 - x0) * (y1 - y3) - (x1 - x3) * (y3 - y0);

if ((z1>=0 && z2>=0 && z3>=0) || (z1<=0 && z2<=0 && z3<=0)) System.out.println("1");

else System.out.println("0");

}

Решение

Для того, чтобы точка [latex]M[/latex] принадлежала треугольнику, заданному точками [latex]D([/latex]$x_{1}$,$y_{1}$[latex]), [/latex] [latex]E([/latex]$x_{2}$,$y_{2}$[latex]), [/latex][latex]F([/latex]$x_{3}$,$y_{3}$[latex]), [/latex] необходимо, чтобы псевдоскалярное (косое) произведение соответствующих векторов было больше либо равно нулю или же меньше либо равно нуля. Пользуясь формулой для косого произведения, запишем произведения векторов.
[$\overline{DE}$,$\overline{MD}$]=($x_{1}$-$x_{0}$) $\cdot$ ($y_{2}$-$y_{1}$)-($x_{2}$-$x_{1}$) $\cdot$ ($y_{1}$-$y_{0}$)
[$\overline{EF}$,$\overline{ME}$]=($x_{2}$-$x_{0}$) $\cdot$ ($y_{3}$-$y_{2}$)-($x_{3}$-$x_{2}$) $\cdot$ ($y_{2}$-$y_{0}$)
[$\overline{FD}$,$\overline{MF}$]=($x_{3}$-$x_{0}$) $\cdot$ ($y_{1}$-$y_{3}$)-($x_{1}$-$x_{3}$) $\cdot$ ($y_{3}$-$y_{0}$)
Если [$\overline{DE}$,$\overline{MD}$], [$\overline{EF}$,$\overline{ME}$] и [$\overline{FD}$,$\overline{MF}$] больше либо равно нулю или же меньше либо равно нуля, то точка принадлежит треугольнику.

Ссылки

Ссылка на Ideone
Ссылка на e-olymp

e-olymp 51. К-домино

25/12/2018 by Александра Филистович

Задача

Работник отдела технического контроля любил выбраковывать «доминошки», которые содержали одинаковые значения. Так как на предприятии, выпускающем [latex]K[/latex]-домино, этого не знали, к нему постоянно поступали претензии на сумму, равную стоимости [latex]K[/latex]-домино. Стоимость [latex]K[/latex]-домино составляла ровно столько гривен, сколько было в купленном покупателем наборе доминошек.Для того, чтобы его не уволили с работы, работник ОТК выбраковывал иногда не только все не любимые «доминошки», а несколько больше, но не более половины гарантированно выбраковыванных.Зная сумму претензии, пришедшей на предприятие, установите, какой из наборов [latex]K[/latex]-домино был куплен покупателем.

Входные данные

Единственное число [latex]S[/latex] – сумма претензии, пришедшей на предприятие, [latex]S ≤ 2000000000[/latex].

Выходные данные

Единственное число – индекс [latex]K[/latex] купленного покупателем [latex]K[/latex]-домино.

№	Входные данные	Выходные данные
1	5	3
2	10	4
3	1000000	1414
4	555666777888	1054198
5	13	5

Код программы

import java.util.*;
import java.lang.*;
import java.io.*;

class Main
{
	public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
	{
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		long s = scan.nextLong();
                //применяем формулу и округляем число вниз
		double k = Math.floor(Math.sqrt(2 * s + 1));
                //переводим double в int
		int ans = (int) k;
		System.out.println (ans);
	}
}

import java.util.*;

import java.lang.*;

import java.io.*;

class Main

{

public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception

{

Scanner scan = new Scanner(System.in);

long s = scan.nextLong();

//применяем формулу и округляем число вниз

double k = Math.floor(Math.sqrt(2 * s + 1));

//переводим double в int

int ans = (int) k;

System.out.println (ans);

}

Решение

[latex]K[/latex]-домино — набор домино с минимальным количеством точек на одной из половин доминошки.
Количество дублей, то есть количество точно выбракованных доминошек — [latex]k[/latex]+1. Общее количество доминошек [latex]k[/latex]-домино:$$(k+1){{k+2}\over{2}}$$
Пусть работник дополнительно выбраковывал [latex]e[/latex] доминошек. [latex]s[/latex] — сумма претензии, тогда имеем:

[latex]k+1+e+s= (k+1){{k+2}\over{2}}[/latex]
[latex]k^2<=2s+1[/latex]
[latex]k=[\sqrt{2s+1}][/latex]

Ссылки

Ссылка на e-olymp.
Ссылка на Ideone

java@Cat

Учебные материалы по изучению основ языка програvмирования Java

Author Archives: Александра Филистович

e-olymp 419. Задача 3n + 1

Задача

Входные данные

Выходные данные

Тесты

Код программы

Решение

Ссылки

e-olymp 1780. Коды Грея

Задача

Входные данные

Выходные данные

Код программы

Решение

Ссылки

e-olymp 143. Точка и треугольник

Точка и треугольник

Входные данные

Выходные данные

Код программы

Решение

Ссылки

e-olymp 51. К-домино

Задача

Входные данные

Выходные данные

Код программы

Решение

Ссылки