Lista de probleme 1991

Se dau două numere naturale n și m, m fiind prim. Să se afle cel mai mare număr natural x, astfel încât numărul \(\frac{n!}{m^{x}}\) să fie natural.

Lui Ionci ii place foarte mult matematica si informatica, asa ca s-a gandit sa creeze o operatie. Aceasta a numit-o "Happy", notata cu semnul ☺. Operatia se aplica doar numerelor naturale si dau ca rezultat tot un numar natural, conform exemplelor de mai jos:

• 2010 ☺ 2005 = 5
• 78 ☺ 54 = 6
• 999 ☺ 543 = 3
• 4 ☺ 9 = 1
• 5 ☺ 6 = 1
• 32 ☺ 24 = 8
• 10 ☺ 2 = 2

Profesorul de matematica, Vasy, i-a promis nota 10 pe invenție dacă pentru mai multe perechi de numere naturale veți determina cel mai mic număr rezultat cu număr par de divizori al operației Happy aplicată perechilor date și cel mai mare număr rezultat al operației Happy cu număr impar de divizori.

Sergiu trebuie să răspundă la T întrebări de forma: Care este cel mai mic număr strict mai mare decât n, divizibil cu k?

Ionuţ a învăţat la şcoală să lucreze cu numere mari. El are la dispoziţie un şir de N numere naturale nenule. Din fiecare număr el şterge exact trei cifre, fără să schimbe ordinea cifrelor rămase, astfel încât să obţină cel mai mic număr natural nenul posibil. De exemplu, din numărul 20731049 se obţine numărul 20049, iar din numărul 13004 se obţine numărul 10. Înlocuind fiecare număr citit cu numărul obţinut prin operaţia de mai sus, Ionuţ obţine un nou şir şi scrie termenii acestuia pe feţele unor cuburi astfel: primele şase numere din şir le scrie pe primul cub şi îl notează pe acesta cu 1, următoarele şase numere din şir le scrie pe un alt cub pe care îl notează cu 2 ş.a.m.d.
Aceste cuburi au fost distribuite în piramide după modelul din figura de mai sus.

Piramidele au fost numerotate cu numere naturale consecutive. Piramida cu numărul de ordine 1 este formată numai din cubul cu numărul de ordine 1 şi are un singur nivel, piramida cu numărul de ordine 2 are pe primul nivel cuburile 2, 3 şi 4 iar pe ultimul nivel cubul 5 ş.a.m.d.

Două niveluri alăturate în cadrul unei piramide diferă prin exact două cuburi. Primul nivel al unei piramide conţine cu două cuburi mai mult decât primul nivel al piramidei precedente. Piramida se consideră completă dacă pe ultimul nivel are un singur cub.

Scrieţi un program care citeşte numerele naturale nenule N şi K, apoi cele N numere naturale ce fac parte din şirul iniţial, şi determină:
a) Numărul de piramide complete construite de Ionuţ.
b) Numerele scrise pe cuburile din primele K piramide.

Cunoscându-se numărul N de punguțe și numărul de bomboane din fiecare punguță, să se stabilească numărul de bomboane pe care le va aduna Georgel.

Chip şi Dale s-au plictisit de jocurile de până acum şi au hotărât că este timpul să îmbine culesul alunelor cu un joc care să le stimuleze inteligenţa. Chip propune: “eu pun alunele culese de mine într-un şir de C scorburi, iar tu pui alunele culese de tine într-un alt şir, de D scorburi”.
Dale a ascultat, a fost de acord şi a propus ca jocul să continue astfel: „dacă la împărţirea numărului de alune din prima scorbură a şirului meu la numărul de alune din fiecare scorbură a şirului tău se obţine acelaşi rest, atunci consider că scorbura mea este umplută corect şi scriu pe hârtie cifra 1, altfel o consider umplută incorect şi scriu cifra 0. Verific apoi, aplicând aceeaşi regulă, dacă a doua scorbură din şirul meu este umplută corect, adică dacă la împărţirea numărului de alune din aceasta la numărul de alune din fiecare scorbură din şirul tău, se obţine acelaşi rest. Notez pe hârtie, în continuare, rezultatul verificării (0 sau 1). Încheiem jocul atunci când terminăm de verificat, după această regulă, toate cele D scorburi ale mele.”
Scrieţi un program care citeşte din fişierul alune.in numerele naturale nenule C şi D şi numărul de alune din fiecare scorbură din şirul lui Chip, respectiv al lui Dale. Programul determină şirul de cifre notat de Dale pe hârtie.

Matei a inventat un nou joc cu bile. Terenul de joc este o tablă dreptunghiulară aşezată vertical. Tabla este împărţită în m*n celule, aşezate în m linii şi n coloane. În unele dintre celule se află obstacole.

De sus, din celulele aflate pe prima linie, sunt lăsate să cadă bile. Bilele cad vertical până la întâlnirea unui obstacol sau până în celula cea mai de jos din coloana pe care se află. Prima bilă care loveşte un obstacol se deplasează pe orizontală în coloana alăturată din stânga, apoi îşi continuă căderea. Fiecare dintre celelalte bile care lovesc acelaşi obstacol se deplasează pe orizontală, în coloana alăturată, dar în direcţie opusă faţă de bila care a lovit acest obstacol exact înaintea lor, apoi îşi continuă căderea.

Cunoscând numărul de bile lăsate să cadă de pe fiecare celulă a primei linii şi poziţia obstacolelor, determinaţi numărul de bile ajunse în fiecare celulă a ultimei linii. Poziţiile obstacolelor sunt indicate prin linia şi coloana lor (colţul din stânga sus corespunde liniei 1 şi coloanei 1).

Arpsod are în curtea sa N copaci foarte bătrâni, așezați în linie și numerotați de la 1 la N. Fiecare copac are o înălțime cunoscută, Hi. Există riscul ca la un vânt mai puternic aceștia să cadă, provocând stricăciuni. Astfel Arpsod a angajat doi muncitori pentru a-i tăia copacii. Primul muncitor va începe să taie copacii în ordinea 1, 2, 3, ... ,N iar cel de-al doilea în ordinea N, N-1, N-2, ... 1. Fiind un tărâm democratic, fiecare muncitor dorește să fie plătit pentru fiecare metru pe care îl taie. Muncitorul 1 are un tarif de T1 pe metru iar muncitorul 2 un tarif de T2 pe metru. Dacă un muncitor a început să taie un copac, acesta îl va tăia integral. Din motive de protecție a muncii, muncitorilor nu le este permis să lucreze simultan. De aici apare următoarea pretenție: dacă după tăierea unui copac, muncitorul nu este înlocuit de colegul său, acesta va cere un cost suplimentar C pentru a rămâne să taie în continuare.
De exemplu, dacă avem 3 copaci: 1, 2, 3 și muncitorul 1 taie singur toți copacii, acesta va cere un cost suplimentar de 2 ori (pentru copacul 2 și copacul 3).

Arpsod vă cere să determinați costul minim pe care îl poate plăti astfel încât toți cei N copaci să fie tăiați.

Vrăjitorul Arpsod își dorește să își reamenajeze habitatul. În habitatul acestuia există N munți, fiecare cu o înălțime cunoscută. Fiind un tip cu un foarte dezvoltat simț estetic, el își dorește să remodeleze cei N munți astfel încât să obțină un număr maxim de munți cu aceeași înălțime.

Arpsod are la îndemână o magie ce funcționează astfel: alege oricare doi munți, pe primul îl crește cu o unitate iar pe al doilea îl scade cu o unitate. Un munte poate ajunge la înălțimi negative ( practic se transformă într-o groapă ).

Arpsod își poate folosi magia de un număr infinit de ori.

Vrăjitorul vă cere să determinați numărul maxim de munți ce pot fi aduși la o înălțime egală.

După un rezultat slăbuț la un concurs de informatică, Cristina s-a cam supărat. Dan vrea să-i ridice moralul și știe că cel mai bun mod în care poate face asta este ciocolata. Totuși, Dan nu este dispus să-i ofere Cristinei toată ciocolata pe care o are (și el a avut un rezultat slab la concurs, deci.. și el trebuie să-și ridice moralul).

Astfel, îi propune Cristinei următoarea ofertă: ”Desenează pe o hârtie un caroiaj format din N linii și M coloane pe care îl umple cu valori întregi. Cristina va primi un număr de pătrățele de ciocolată egal cu suma valorilor dintr-un dreptunghi ales de ea.”

Deoarece Cristina este prea bosumflată ca să rezolve această “provocare” și prea obosită ca să-l convingă pe Dan să-i dea ciocolata pur și simplu, vă roagă pe voi să o ajutați. (Poate primiți și voi niște ciocolată dacă rezolvați problema. Poate…)

Cunoscându-se configurația caroiajului, determinați numărul maxim de pătrățele de ciocolată pe care Cristina îl poate obține alegând un dreptunghi din matrice, precum și coordonatele celor patru colțuri ale acestuia