Задание №5 — Алгоритмы и программирование
У исполнителя Квадратор две команды, которым присвоены номера:
1. возведи в квадрат
2. вычти 4
Первая из них возводит число на экране во вторую степень, вторая вычитает из числа 4.
Составьте алгоритм получения из числа 1 числа 21, содержащий не более 5 команд. В ответе запишите только номера команд.
(Например, 21221 это алгоритм
вычти 4
возведи в квадрат
вычти 4
вычти 4
возведи в квадрат
который преобразует число 2 в 16.)
Если таких алгоритмов более одного, то запишите любой из них.
Правильный ответ
21212
Пояснение
Решение.
Нам необходимо составить алгоритм для исполнителя «Квадратор», который преобразует число в число ровно за шагов (или меньше). У нас есть две команды:
1. Возведи в квадрат ();
2. Вычти 4 ().
Для решения таких задач удобно использовать метод «обратного хода» — пойдём от конечного числа к начальному числу . При этом команды заменяются на противоположные:
1. Извлеки квадратный корень ();
2. Прибавь 4 ().
Шаг 1. Начнём с числа . Извлечь корень из нельзя (не получится целое число), поэтому применяем обратную команду №2:
. (Это была команда 2 в прямом порядке).
Шаг 2. Из числа можно извлечь корень. Проверим этот путь:
. (Это была команда 1 в прямом порядке).
Шаг 3. Из числа корень не извлекается. Применяем обратную команду №2:
. (Это была команда 2 в прямом порядке).
Шаг 4. Из числа можно извлечь корень:
. (Это была команда 1 в прямом порядке).
Шаг 5. Из числа корень не извлекается. Применяем обратную команду №2:
. (Это не ведёт нас к единице).
Попробуем другой путь на 4-м шаге. Если из не извлекать корень, а прибавить 4, мы получим , что ещё дальше от единицы. Значит, вернёмся к числу и попробуем прибавлять 4, пока не получим число, из которого извлекается корень и которое ближе к . Но у нас ограничение в 5 команд.
Давайте проверим полученную последовательность в прямом порядке (от к ):
1. Команда 2:
2. Команда 1:
3. Команда 2:
4. Команда 1:
5. Команда 2:
Проверим вычисления еще раз:
1)
2)
3)
4)
5)
Алгоритм состоит из 5 команд: 2, 1, 2, 1, 2. Это соответствует условию задачи.
Ответ: 21212
Источник: ФИПИ