Lista de probleme 2

La întâlnirea anuală a cârtițelor, la concursul pentru selecția noilor membri ai consiliului director, a fost propusă următoarea problemă:

De jur-împrejurul unui teren dreptunghiular împărțit în n*m celule de formă pătrată, cu aceeași arie, cârtițele au săpat galerii exterioare. Celulele aflate pe marginea terenului sunt numerotate consecutiv, de la 1 la 2*(n+m), începând din colțul din stânga-sus, ca în imaginea alăturată. În galeriile exterioare, pe marginea terenului, se află t cârtițe care sunt pregătite să sape galerii interioare. Cârtițele aflate pe latura de Nord a terenului se vor deplasa către Sud, cele care se află pe latura de la Est se vor deplasa către Vest, cele care se află pe latura de la Sud se vor deplasa către Nord, iar cele care se află pe latura de la Vest se vor deplasa către Est.

Cârtițele încep să sape în același timp. În fiecare oră, o cârtiță sapă într-o singură celulă a terenului.

O cârtiță se oprește dacă:

• ajunge într-o altă galerie interioară; ea nu sapă în aceasta, iar galeria ei se unește cu cea în care ajunge;
• în celula în care sapă, mai sapă și alte cârtițe, în aceeași oră; galeriile lor se unesc într-o singură galerie și toate aceste cârtițe se opresc;
• ajunge pe marginea terenului, în partea opusă celei din care a plecat, galeria săpată de ea până în acest moment comunicând acum cu galeria exterioară, în care ea nu sapă.

De exemplu, dacă pe marginea unui teren format din 7x5 celule, se află 5 cârtițe, în celulele 3, 8, 10, 19 și 23, atunci, după o oră, terenul are configurația din fig.1, după două ore, configurația din fig.2, după trei ore, configurația din fig.3 (ultima cârtiță ajunge în galeria primei cârtițe și primele două cârtițe sapă în aceeași celulă și apoi se opresc), după 4 ore, configurația din fig.4, după 5 ore, configurația din fig.5, când cele două cârtițe rămase sapă pe marginea terenului și apoi se opresc pentru că au ajuns în galeria exterioară (fig.6). Galeriile acestora nu se unesc pentru că niciuna dintre ele nu a intrat în galeria celeilalte și nici nu s-au întâlnit într-o celulă.

Cunoscându-se numerele n, m, t și cele t celule exterioare în care se află cârtițele, să se determine:

1. numărul maxim de celule în care sapă o cârtiță până la oprirea tuturor cârtițelor;
2. numărul maxim de celule din care este formată o galerie interioară.

Se consideră numerele naturale A (format din două sau trei cifre, toate distincte și nenule) și X (format din N cifre, toate nenule).

Din numărul X, folosind toate cele N cifre ale sale, se poate construi un cel mai mare număr natural Y strict mai mic decât X. De exemplu, pentru X=121621 se construiește Y=121612.

Tot din numărul X, se poate obține numărul A prin ștergerea unor cifre din scrierea lui X și alipirea celor rămase, fără a le schimba ordinea. De exemplu, dacă X=121621 și A=12, există Z=3 posibilități distincte prin care să obținem numărul A din X și anume: 1) 121621; 2) 121621; 3) 121621.

Cunoscându-se numerele A, N și cele N cifre ale lui X, să se determine:

1. cel mai mare număr natural Y, strict mai mic decât X, care se poate obține rearanjând cifrele lui X;
2. numărul maxim Z de posibilități distincte prin care se poate obține numărul A din numărul X prin ștergerea unor cifre și alipirea celor rămase, fără a le schimba ordinea.