Lista de probleme 108

Cel mai mare observator astronomic din România și din Europa de Est, aflat la Galați, a captat o imagine a boltei cerești, ce surprinde toate stelele vizibile în acel moment. Imaginea este în format digital, codificată sub forma unui tablou bidimensional, cu N linii și M coloane. Fiecare element al tabloului conține un număr natural care reprezintă intensitatea luminoasă a unei stele.

Numim stea strălucitoare o stea care are intensitatea luminoasă mai mare decât a tuturor stelelor învecinate direct cu ea, pe orizontală, verticală sau diagonală. Numim constelație pătrată patru stele strălucitoare care se află plasate în colțurile unui pătrat cu laturile paralele cu marginile tabloului. Lungimea laturii unei constelații pătrate este egală cu numărul de stele din care este formată latura. O stea strălucitoare poate face parte din mai multe constelații pătrate.

Scrieți un program care să determine:

a) Numărul stelelor strălucitoare;
b) Numărul constelațiilor pătrate;
c) Lungimea laturii pătratului care reprezintă cea mai mare constelație pătrată.

“Arrows” este un joc care se joacă pe o tablă dreptunghiulară a cărei suprafaţă este împărţită în NxM celule, aranjate pe N linii şi M coloane. În fiecare celulă se află o săgeată (sus, jos, stânga sau dreapta), ca în figura de mai jos:

Când este la mutare, un jucător poate alege o poziţie de start pe care plasează un jeton, apoi deplasează jetonul la celula învecinată în sensul indicat de săgeată. Deplasarea continuă până când jetonul părăseşte tabla de joc, caz în care jucătorul obţine un punctaj egal cu numărul de celule parcurse de jetonul său.

Există însă poziţii de start denumite favorabile, pentru care jetonul nu va părăsi niciodată tabla de joc. De exemplu, toate poziţiile din figură cu fundal gri sunt favorabile. Jucătorul care alege o poziţie de start favorabilă obţine un punctaj egal cu numărul de celule distincte vizitate înmulţit cu 1000.

Scrieţi un program care, cunoscând configuraţia tablei de joc, rezolvă una dintre următoarele cerinţe:

1. determină punctajul pe care îl obţine un jucător care plasează jetonul său pe o poziţie de start specificată;
2. determină numărul de celule favorabile de pe tabla de joc;
3. determină punctajul maxim pe care jucătorul îl poate obţine la o mutare, alegând convenabil poziţia de start.

Discul dur (hard disk) este un dispozitiv utilizat pentru stocarea datelor. Stocarea se face pe o suprafață magnetică dispusă pe platane rotunde metalice. Pe un platan, datele sunt organizate în piste și sectoare, iar zona aflată la intersecția dintre o pistă și un sector poartă denumirea de cluster.

Un cluster poate avea două stări: liber, dacă nu conține date, sau ocupat, atunci când conține date.

Un platan se numește defragmentat dacă toți clusterii ocupați de pe fiecare pistă sunt așezați în ordine consecutivă. Defragmentarea se realizează prin mutarea unor clusteri ocupați și are rolul de a micșora timpul de acces la date. Mutarea unui cluster reprezintă transferul datelor de la un cluster ocupat către un cluster liber de pe aceeași pistă.

Cunoscând numărul de piste P și de sectoare S al unui platan, numărul și poziția clusterilor ocupați, să se scrie un program care determină :

1. numărul de piste care au toți clusterii liberi;
2. numărul minim de mutări de clusteri, pentru fiecare pistă în parte, astfel încât platanul să devină defragmentat.

Se consideră un teren reprezentat printr-o matrice cu n linii şi n coloane având elemente numere naturale. În fiecare element al matricei este memorată înălţimea zonei de teren corespunzătoare ca poziţie elementului respectiv. Pe acest teren sunt amplasate m lasere, în poziţii cunoscute. Un laser este îndreptat spre unul dintre cele 4 puncte cardinale, codificate prin numere astfel: Nord prin valoarea 1, Est prin valoarea 2, Sud prin valoarea 3 şi respectiv Vest prin valoarea 4. Fiecare laser va executa o singură tragere şi ca urmare va scădea cu 1 valorile tuturor elementelor din matrice din direcţia sa de tragere, exceptând poziţia laserului respectiv.

După efectuarea tuturor tragerilor, se caută poziţiile tuturor gropilor şi ale tranşeelor.

Numim groapă un element din matrice pentru care toate cele 8 elemente învecinate pe linie, coloană sau diagonale au valori mai mari sau egale decât el.

Numim tranşee o secvenţă maximală formată din două sau mai multe gropi situate pe aceeaşi linie, pe coloane consecutive. Secvenţa se numeşte maximală dacă nu mai poate fi prelungită la niciunul dintre capete.

Cunoscând configuraţia terenului şi amplasarea laserelor, să se rezolve una dintre următoarele două cerinţe:

1. să se determine numărul de gropi din teren, după executarea tragerilor;
2. să se determine numărul de tranşee existente, după executarea tragerilor.

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.

Alex s-a angajat în vacanța de vară ca barman. Pentru că îi place să transforme munca la bar într-un spectacol, uneori aranjează mai multe pahare identice ca formă și dimensiune, dar de capacități diferite, sub forma unei stive.

Un pahar din stivă, cu excepția celor de la bază, se sprijină pe exact două pahare din rândul de mai jos. Paharele sunt numerotate ca în imaginea de mai jos. Nivelurile din stivă sunt de asemenea numerotate, începând cu 1, de la vârf, adică paharul 1 se află pe nivelul 1, paharele 2 și 3 pe nivelul 2, paharele 4, 5 și 6 sunt pe nivelul 3, ș.a.m.d.

Alex toarnă în fiecare secundă câte un mililitru de apă (o picătură) în paharul numărul 1. Paharele au o proprietate ciudată atunci când sunt pline: primul mililitru care ajunge într-un pahar plin se va scurge instantaneu în paharul aflat imediat în stânga sa pe rândul de dedesubt, următorul mililitru se va scurge instantaneu în paharul aflat imediat în dreapta sa pe rândul de dedesubt și tot așa, alternativ câte o picătură în cele două pahare.

De exemplu când paharul 2 este plin, primul mililitru ce va ajunge în el se va scurge în paharul 4, următorul mililitru se scurge în paharul 5, al treilea mililitru se va scurge din nou în paharul 4, ș.a.m.d.

Atunci când într-un pahar plin aflat la baza stivei ajunge un nou mililitru de apă, acesta se scurge instantaneu pe masă.

Cunoscând numărul de pahare din rândul de la baza stivei și faptul că stiva este completă (toate rândurile conțin numărul maxim de pahare ce se pot așeza după regula de mai sus, iar pe cel mai de sus rând se găsește un singur pahar), să se scrie un program care determină:

1. Care este nivelul minim (cel mai de sus) care are suma capacităților tuturor paharelor de pe nivel maximă?
2. Care este numărul minim de secunde necesar pentru a umple toate paharele folosind procedeul descris mai sus și câți mililitri de apă se risipesc (se scurg pe masă) în acest caz?

Se dau N şi M două numere naturale şi o matrice A cu N linii (numerotate de la 1 la N) şi M coloane (numerotate de la 1 la M) având elementele numere întregi în intervalul închis [-30000,30000]. Asupra acestei matrice se pot efectua mai multe operaţii de ştergere a unor linii, de ordonare a elementelor aflate pe anumite linii sau de adăugare a unor noi linii la sfârşitul matricei.

Scrieţi un program care citeşte elementele matricei iniţiale, apoi citeşte un şir de comenzi şi determină matricea rezultată după efectuarea operaţiilor precizate prin comenzile respective în ordinea în care acestea sunt date.

La Institutul Român de Cercetări Nucleare se fac experimente în scopul studierii efectelor obţinute prin depozitarea compuşilor radioactivi în spaţiile de depozitare ale unei incinte. Experimentul se desfăşoară într-o incintă de formă pătrată având N*N spaţii de depozitare identice, aşezate precum elementele unei matrice pătratice de dimensiune N. Convenim să numim celule spaţiile de depozitare.

Fiecare celulă conţine un compus care emană radiaţii (cantitatea de radiaţii emisă este un număr strict pozitiv), absoarbe radiaţii (cantitatea de radiaţii ”emisă” este un număr strict negativ) sau este neutră din punct de vedere radioactiv (cantitatea de radiaţii emisă este 0). Compusul dintr-o celulă influenţează nu numai celula curentă, ci şi celulele din jur, pe o distanţă k dată. Definim factorul radioactiv al unei celule ca fiind: valoarea din celula curenta * 1 + (suma valorilor din celulele matricei aflate la distanţă 1) * (1-1/k) + (suma valorilor din celulele din matrice aflate la distanţă 2) * (1-2/k) etc. pâna la distanta k de unde influenţa devine 0.

Să se determine numărul de celule ale matricei în care factorul radioactiv este minim.

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

Părinții lui Rox au cumpărat de curând un teren care are N metri lățime și M metri lungime, pe care l-au împărţit în pătrate cu latura de un metru, denumite celule. Văzând planul terenului, lui Rox i-a venit o idee. Ea s-a decis să semene florile ei preferate în etape, pe U dintre parcele de teren. Denumirile florilor sunt litere mari ale alfabetului
englez. O parcelă este un dreptunghi inclus în teren, cu laturile paralele cu ale terenului și care conține doar celule complete.

În fiecare etapă în care Rox seamănă flori, procedează astfel: alege o parcelă pentru care reține indicii celulelor din stânga sus și dreapta jos, stabilește tipul florii pe care dorește să o semene peste tot în parcelă, apoi scrie aceste informații pe o foaie de hârtie. Documentându-se pe Internet, Rox ajunge la concluzia că apare următorul fenomen ciudat: dacă într-o celulă se seamănă același tip de floare într-un număr par de etape, semințele de acel tip pur și simplu dispar.

Când finalizează semănatul, Rox le povesteşte părinților despre isprava ei. Entuziasmați, părinții fetei îi pun mai multe întrebări de tipul ”Câte tipuri de flori au rămas semănate în celula de pe linia L și coloana C?”

Deoarece Rox a plantat foarte multe flori, ea nu poate să răspundă rapid întrebărilor părinților, așa încât vă cere ajutorul și vă va răsplăti efortul cu maxim 100 de puncte.