Задание №6 — Анализ алгоритмов для исполнителя
Исполнитель Черепаха действует на плоскости с декартовой системой координат. В начальный момент Черепаха находится в начале координат, её голова направлена вдоль положительного направления оси ординат, хвост опущен. При опущенном хвосте Черепаха оставляет на поле след в виде линии. В каждый конкретный момент известно положение исполнителя и направление его движения. У исполнителя существует 5 команд: Поднять хвост, означающая переход к перемещению без рисования; Опустить хвост, означающая переход в режим рисования; Вперёд n (где n – целое число), вызывающая передвижение Черепахи на n единиц в том направлении, куда указывает её голова; Назад n (где n – целое число), вызывающая передвижение в противоположном голове направлении; Направо m (где m – целое число), вызывающая изменение направления движения на m градусов по часовой стрелке, Налево m (где m – целое число), вызывающая изменение направления движения на m градусов против часовой стрелки.
Запись Повтори k [Команда1 Команда2 … КомандаS] означает, что последовательность из S команд повторится k раз.
Черепахе был дан для исполнения следующий алгоритм:
Повтори 2 [Вперёд 11 Направо 90 Вперёд 16 Направо 90]
Поднять хвост
Назад 5 Направо 90 Вперёд 3 Налево 90
Опустить хвост
Повтори 2 [Вперёд 16 Направо 90 Вперёд 5 Направо 90]
Определите, сколько точек с целочисленными координатами будут находиться внутри объединения фигур, ограниченных заданными алгоритмом линиями, включая точки на линиях.
Правильный ответ
234
Пояснение
Решение:
Все повороты кратны , поэтому обе фигуры — прямоугольники со сторонами, параллельными осям координат.
Первый цикл: из вверх на 11, вправо на 16, вниз на 11, влево на 16 — прямоугольник .
Дальше хвост поднят: «Назад 5» при голове, направленной вверх, опускает Черепаху в ; направо и вперёд 3 — точка ; налево — голова снова смотрит вверх. Второй цикл рисует прямоугольник .
Считаем целые точки объединения вместе с точками на линиях. В первом прямоугольнике точки, во втором , а их пересечение — прямоугольник с точками. По формуле включений-исключений .
def pts(x1, x2, y1, y2):
return (x2 - x1 + 1) * (y2 - y1 + 1)
a = pts(0, 16, 0, 11) # 204
b = pts(3, 8, -5, 11) # 102
c = pts(3, 8, 0, 11) # 72 — пересечение
print(a + b - c) # 234
Ответ: 234