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 6 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 18 Направо 90]
Поднять хвост
Вперёд 4 Направо 90 Вперёд 10 Налево 90
Опустить хвост
Повтори 2 [Вперёд 17 Направо 90 Вперёд 7 Направо 90]
Определите, сколько точек с целочисленными координатами будут находиться внутри объединения фигур, ограниченного заданными алгоритмом линиями, включая точки на линиях.
Правильный ответ
275
Пояснение
Решение:
Все повороты кратны , поэтому обе фигуры — прямоугольники со сторонами, параллельными осям. Достаточно найти их координаты.
Первый цикл: из вверх на 8 в , направо и вправо на 18 в , вниз на 8 в , влево на 18 обратно в . Это прямоугольник .
Затем хвост поднят: вперёд 4 (вверх) в , направо и вперёд 10 в , налево — голова снова смотрит вверх. Второй цикл рисует прямоугольник .
Нужны целые точки объединения, включая точки на линиях. В прямоугольнике целых точек : в первом , во втором . Их пересечение — прямоугольник , в нём точек. По формуле включений-исключений получаем .
def pts(x1, x2, y1, y2):
return (x2 - x1 + 1) * (y2 - y1 + 1)
a = pts(0, 18, 0, 8) # 171
b = pts(10, 17, 4, 21) # 144
c = pts(10, 17, 4, 8) # 40 — пересечение
print(a + b - c) # 275
Ответ: 275