Lista de probleme 1991

Pe o masă cad n bile săltăreţe. Fiecare este lăsată să cadă liber de la o înălţime h, diferită pentru fiecare bilă. Toate bilele cad simultan, cu o viteză constantă (1m/s) .

Dându-se h şi k pentru fiecare dintre cele n bile, să se răspundă la m întrebări de forma: La ce înălţime faţă de masă se va afla bila x în momentul t ?

Se consideră un șir A format din N elemente naturale nenule. Numim secvență de lungime K a șirului A orice succesiune de elemente consecutive din șir de forma Ai, Ai+1 ,…, Ai+K-1.

O secvență o numim secvență cool dacă elementele care o compun sunt distincte și pot fi rearanjate astfel încât să alcătuiască o secvență continuă de numere consecutive.
De exemplu, considerând șirul A=(3,1,6,8,4,5,6,7,4,3,4), atunci secvența (8,4,5,6,7) este o secvență cool deoarece conține elemente distincte ce pot fi rearanjate astfel încât să alcătuiască șirul de numere consecutive 4,5,6,7,8, pe când secvențele (4,3,4), (6,7,4,3) nu sunt considerate secvențe cool.

Fiind dat un şir de N numere naturale nenule se cer următoarele:
1. Pentru o valoare dată K să se verifice dacă secvența A1, A2 ,…, AK este secvență cool. Dacă secvența este cool, atunci se va afișa cea mai mare valoare ce aparține secvenței. Dacă secvența nu este cool, atunci se va afișa numărul elementelor distincte din secvența A1, A2 ,…, AK , adică numărul elementelor care apar o singură dată.
2. Lungimea maximă a unei secvențe cool și numărul secvențelor cool de lungime maximă.

O suprafaţă dreptunghiulară de înălţime N şi lăţime M unităţi trebuie acoperită perfect (placată) prin utilizarea unor plăci de formă dreptunghiulară de dimensiune 1 x P sau P x 1, unde P este un număr natural nenul. Suprafaţa dată poate fi privită ca un caroiaj cu NxM pătrăţele egale cu unitatea.

O placare corectă a suprafeţei iniţiale se memorează într-un fişier text folosind următoarele convenţii de codificare:

• pe prima linie se precizează dimensiunile N şi M ale suprafeţei;
• o placă dreptunghiulară de laţime P este codificată prin numărul natural P, iar o placă de înalţime P se codifică prin numărul întreg –P;
• convenim ca placa având ambele dimensiuni egale cu unitatea să se codifice cu valoarea 1;
• pe fiecare din cele N linii ale codificării se află câte un şir de valori întregi reprezentând, în ordine de la stânga la dreapta, codurile plăcilor care se găsesc amplasate începând de la respectiva linie;
• codul P strict mai mare ca 1 al unei placi orizontale apare o singură dată pe linia corespunzătoare pe care se află placa, iar codul –P al unei placi verticale va apare o singură dată şi anume pe prima linie de la care placa respectivă este amplasată în jos pe o anumita coloană a suprafeţei;
• dacă pe o anumită linie a suprafeţei nu există astfel de coduri de plăci, atunci pe respectiva linie din fişier este o singură valoare de 0.

Folosind codificarea unei placări a suprafeţei iniţiale, se poate determina imaginea acestei placări sub forma unui tablou bidimensional A, cu N linii şi M coloane, unde Aij = valoarea absolută a codului plăcii care se suprapune peste pătrăţelul de pe linia i şi coloana j.

Cunoscând codificarea unei placări corecte a suprafeţei date să se obţină imaginea acestei placări (matricea de valori corespunzătoare codificării suprafeţei).

Costel are de rezolvat o temă grea la matematică: având la dispoziţie N numere naturale nenule trebuie să aşeze între acestea 2 operaţii de înmulţire şi N-3 operaţii de adunare, astfel încât rezultatul calculelor să fie cel mai mare posibil. Nu este permisă modificarea ordinii numerelor date.

De exemplu, dacă N=5 şi numerele sunt 4, 7, 1, 5, 3, operaţiile pot fi aşezate 4 + 7 * 1 + 5 * 3, 4 * 7 *1 + 5 + 3, e.t.c

Scrieţi un program care să aşeze două operaţii de înmulţire şi N-3 operaţii de adunare între cele N valori date astfel încât valoarea expresiei obţinute să fie maximă.

Mariei îi plac numerele prime şi puterile numerelor prime. Pornind de la un număr prim p, ea construieşte noi numere, fiecare număr construit fiind un produs de forma py (y număr natural nenul) sau q∙pm, m număr natural şi q un număr prim, numindu-le numere p-prime. De exemplu, numerele 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 13, 14, 16, 17 sunt primele 13 numere 2-prime deoarece 2=21, 3=3•20, 4=22, 5=5•20, 6=3•21, 7=7•20, 8=23, 10=5•21, 12=3•22, 13=13•20, 14=7•21, 16=24, 17=17•20.

Într-o zi Maria a găsit o foaie de hârtie, pe care era scris un şir format din n numere naturale nenule.

Cum pe lângă numerele p-prime ea este pasionată şi de secvenţe, şi-a pus următoarea întrebare: câte secvenţe sunt pe foaie cu următoarele proprietăţi:

• conţin exact k numere p-prime;
• încep şi se termină cu un număr p-prim.

În plus, Maria doreşte să ştie care este poziţia de început şi cea de final, pentru fiecare secvenţă descoperită, relative la şirul scris pe foaia de hârtie.

Scrieţi un program care să citească mai multe seturi de date, fiecare set fiind format din numerele n, p, k, cu semnificaţiile din enunţ, şi şirul cu n elemente a1, a2, a3, … an, numerele Mariei. Programul va determina pentru fiecare set de date numărul secvenţelor ce conţin exact k numere p-prime, precum şi poziţiile de început şi de final ale acestor secvenţe în şirul din set.

Institutul de Fizică a Pământului studiază efectele unui potenţial cutremur folosind simulări computerizate. Harta plană a clădirilor de pe un teritoriu oarecare este reprezentată folosind coordonatele GPS în plan, longitudine şi latitudine, faţă de un reper considerat de coordonate (0,0), ca în figura de mai jos.

Fiecare dintre clădirile aflate pe hartă, au două coordonate GPS, (Longitudine, Latitudine) şi un Grad de rezistenţă la cutremure.

Un cutremur se poate produce în orice punct de coordonate de pe hartă, numit centrul seismului şi are o anumită intensitate. Unda de şoc se propagă sub forma unor pătrate concentrice cu centrul seismului, numite nivele (nivelul 0 reprezintă centrul seismului, nivelul 1 primul pătrat concentric, nivelul 2 al doilea pătrat concentric şi aşa mai departe). Intensitatea slăbeşte la fiecare pătrat concentric cu centrul seismului cu câte o unitate. Clădirile sunt afectate de cutremur doar dacă gradul lor de rezistenţă la cutremur este mai mic sau egal cu intensitatea cutremurului în poziţia clădirii.

Scrieţi un program care să citească coordonatele centrului seismului şi intensitatea sa în acel punct, precum şi coordonatele clădirilor şi gradul lor de rezistenţă la cutremur, şi apoi să determine:

a) numărul N total de clădiri afectate;
b) numărul M maxim de clădiri afectate pe un nivel;
c) numerele nivelelor cu M clădiri afectate, în ordinea crescătoare a numerelor acestor nivele.

Zarul folosit la diverse jocuri este un cub care are desenat pe fiecare faţă a sa 1, 2, 3, 4, 5 sau 6 puncte. Pe un zar nu există două feţe cu acelaşi număr de puncte şi suma punctelor de pe oricare două feţe opuse este egală cu 7.

Pe o masă de joc este desenat un traseu în formă de pătrat, cu latura de dimensiune n. Fiecare latură a traseului este împărţită în n pătrăţele identice, care au latura egală cu cea a zarului. Zarul este aşezat iniţial în colţul din stânga sus al traseului şi apoi rostogolit de pe o faţă pe alta, din pătrăţel în pătrăţel, de-a lungul traseului parcurs în sensul acelor de ceasornic.

În orice moment ne-am uita la zar, putem vedea numărul punctelor desenate pe trei din feţele sale (aşa cum se vede în desenul de mai sus).

Notăm cu f1 faţa cubului orientată spre noi, f2 faţa superioară a cubului, respectiv cu f3 faţa laterală din dreapta. Pentru exemplul din figură: n=4, faţa dinspre noi (f1) conţine trei puncte, faţa superioară (f2) conţine două puncte, faţa laterală din dreapta (f3) conţine un punct, iar sensul de deplasare este cel precizat prin săgeţi.

Cunoscând dimensiunea n a traseului şi numărul punctelor de pe cele trei feţe ale zarului în poziţia iniţială, determinaţi după k rostogoliri numărul punctelor ce se pot observa pe fiecare din cele trei feţe ale zarului.

La Loteria Naţională există N bile inscripţionate cu numere naturale, nenule, distincte de cel mult 4 cifre. Şeful de la loterie primeşte o cutie în care se află cele 6 bile extrase la ultima rundă, restul bilelor neextrase fiind puse într-un seif. Deoarece are o fire poznaşă, el scoate din cutie bila pe care este înscris numărul cel mai mic şi o păstrează în buzunarul hainei sale. În locul ei va pune o bilă neextrasă, aflată în seif, având numărul cel mai apropiat de aceasta. Apoi continuă operaţia şi scoate din cutie şi bila pe care este înscris numărul maxim extras iniţial, pe care o va pune în celălalt buzunar al său. De asemenea o va înlocui cu o altă bilă neextrasă iniţial, aflată în seif, având numărul cel mai apropiat de aceasta.

Realizaţi un program care afişează în ordine crescătoare numerele de pe bilele aflate în cutie după modificările făcute de şef.

Vasilică se antrenează pe un site de probleme cu evaluare online. Când el trimite pe site soluţia la o problemă, aceasta este evaluată pe un anumit număr de teste. Punctajul obţinut la problema respectivă va fi egal cu suma punctajelor obţinute la fiecare test. Punctajele asociate testelor pot fi diferite. În plus, dacă problema a fost complet rezolvată (a obţinut punctaj maxim la toate testele), Vasilică primeşte şi un bonus.

Vasilică poate trimite soluţia la o problemă de mai multe ori. Când trimite soluţia prima dată, punctajul se calculează în modul prezentat anterior. Când trimite soluţia a doua oară, Vasilică va fi penalizat cu două puncte (adică din punctajul total obţinut la problemă se scad două puncte). Când trimite soluţia a treia oară penalizarea este de 4 puncte, a patra oară de 6 puncte ş.a.m.d. Observaţi că la fiecare nouă încercare penalizarea creşte cu două puncte.

Date fiind rezultatele obţinute pe teste de Vasilică la fiecare soluţie trimisă, să se determine punctajul maxim pe care el l-a obţinut la problema respectivă.

Un elev în clasa a V-a, Rareş, s-a gândit să studieze mersul trenurilor ce trec prin gara din oraşul său, într-o zi. Gara are 2 linii, numerotate cu 1 şi 2, pe care sosesc şi pleacă trenurile. În acea zi, în gară sosesc T trenuri. Pentru fiecare tren din cele T, Rareş cunoaşte linia L pe care va sosi, momentul sosirii, adică ora H şi minutul M, precum şi durata de timp S de staţionare (exprimată în minute). El a decis ca perioada de studiu a celor T trenuri să înceapă cu momentul sosirii primului tren în gară din cele T şi să se încheie odată cu momentul plecării ultimului tren din cele T.

Din sala de aşteptare Rareş poate vedea cele 2 linii. Rareş are însă o problemă: atunci când un tren se află în gară pe linia 1, el nu poate vedea trenul staţionat în acelaşi timp pe linia 2. De exemplu, dacă un tren ajunge în gară pe linia 1 la ora 14:21 şi staţionează 5 minute atunci trenul va pleca din gară la ora 14:26. Astfel, în intervalul de timp [14:21-14:26], Rareş nu poate vedea ce se întâmplă pe linia 2. Trenul de pe linia 2 va putea fi vizibil începând cu minutul următor, adică de la 14:27.

Scrieţi un program care să determine pentru un număr T de trenuri care trec prin gară în perioada de studiu din acea zi:

• numărul maxim de trenuri Z care au staţionat pe aceeaşi linie;
• numărul X de trenuri pe care Rareş le vede;
• durata de timp maximă Y (exprimată în număr de minute consecutive), din perioada de studiu, în care Rareş nu a văzut niciun tren.