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 8 Направо 90 Вперёд 20 Направо 90]
Поднять хвост
Назад -3 Направо 90 Вперёд 5 Налево 90
Опустить хвост
Повтори 2 [Вперёд 9 Направо 90 Вперёд 6 Направо 90]
Определите, сколько точек с целочисленными координатами будут находиться внутри объединения фигур, ограниченных заданными алгоритмом линиями, включая точки на линиях.
Правильный ответ
217
Пояснение
Решение:
Все повороты кратны , значит обе фигуры — прямоугольники, стороны которых параллельны осям координат.
Первый цикл: из вверх на 8, вправо на 20, вниз на 8, влево на 20 — прямоугольник .
Дальше хвост поднят. Команда «Назад −3» — это движение назад на отрицательное расстояние, то есть смещение вперёд на 3: Черепаха оказывается в . Затем направо и вперёд 5 — точка , налево — голова снова направлена вверх. Второй цикл рисует прямоугольник .
Считаем целые точки объединения вместе с точками на линиях. В первом прямоугольнике точек, во втором , 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, 20, 0, 8) # 189
b = pts(5, 11, 3, 12) # 70
c = pts(5, 11, 3, 8) # 42 — пересечение
print(a + b - c) # 217
Ответ: 217