Информатика (Оператор присваивания и ветвления. Перебор вариантов, построение дерева)
Исполнитель Тренер 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 Тренер — это последовательность команд.
Сколько существует программ, которые преобразуют исходное число 1 в число 30 и при этом траектория вычислений содержит числа 10 и 21?
Траектория должна содержать оба указанных числа. Траектория вычислений – это последовательность результатов выполнения всех команд программы. Например, для программы 212 при исходном числе 7 траектория будет состоять из чисел 14, 15, 30.
Ответ
Нужно найти количество программ, которые из 1 получают 10, количество программ, которые из 10 получают 21, количество программ, которые из 21 получают 30 и перемножить найденные значения. Сначала найдём количество программ, получающих 10 из 1.
Обозначим R(n) — количество программ, которые преобразуют число 2 в число n.
Верны следующие соотношения:
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.
Если n > 1, то R(n) = R(n / 2) + R(n - 1).
Если n = 1, то R(n) = 1 (два способа: прибавление единицы и удвоение).
Теперь можно постепенно вычислить все значения:
R(2) = R(1) + R(1) = 1 + 1 = 2 = R(3)
R(4) = R(2) + R(3) = 2 + 2 = 4 = R(5),
R(6) = R(3) + R(5) = 2 + 4 = 6 = R(7),
R(8) = R(4) + R(7) = 4 + 6 = 10 = R(9),
R(10) = R(5) + R(9) = 4 + 10 = 14
Программ, получающих из числа 10 число 21 достаточно мало, можно их просто перечислить: 21, 11111111111.
А программ, получающих из числа 21 в число 30 всего один способ: добавление единиц.
Тем самым, находим ответ: 