Задание EGEINF028200: Эффективная обработка данных и кластеры

ФИПИ · ЕГЭ · все форматы ответа · 2475 заданий

Открыть решение ↓ Ошибка или пожелание

Тип задачи: Эффективная обработка данных и кластеры.

Учебные темы: Оценка сложности вычислений. Время работы и объём используемой памяти, их зависимость от размера исходных данных. Оценка асимптотической сложности алгоритмов. Алгоритмы полиномиальной сложности. Переборные алгоритмы. Примеры различных алгоритмов решения одной задачи, которые имеют различную сложность; Массивы и последовательности чисел. Вычисление обобщённых характеристик элементов массива или числовой последовательности (суммы, произведения, среднего арифметического, минимального и максимального элементов, количества элементов, удовлетворяющих заданному условию). Линейный поиск заданного значения в массиве. Алгоритмы работы с элементами массива с однократным просмотром массива. Сортировка одномерного массива. Простые методы сортировки (метод пузырька, метод выбора, сортировка вставками). Сортировка слиянием. Быстрая сортировка массива (алгоритм QuickSort). Двоичный поиск в отсортированном массиве.

Впишите правильный ответ.

Скачать 27_A.txt Скачать 27_B.txt

 

Рисунок из условия ФИПИ

 

Задание выполняется с использованием прилагаемых к заданию файлов.

 

Имеется набор данных, состоящий из троек положительных целых чисел. Необходимо выбрать из каждой тройки ровно одно число так, чтобы сумма всех выбранных чисел не делилась на k = 109 и при этом была максимально возможной. Гарантируется, что искомую сумму получить можно.

Программа должна напечатать одно число –  максимально возможную сумму, соответствующую условиям задачи.

 

Входные данные.

Даны два входных файла (файл A и файл B), каждый из которых содержит
в первой строке количество троек N (1 ≤ N ≤ 1 000 000). Каждая из следующих N строк содержит три натуральных числа, не превышающих
12 000.

Пример организации исходных данных во входном файле:

6

1  3   7

5  12 6

6  9  11

5  4  8

3  5  4

1  1  1

Для указанных входных данных, в случае, если k = 5, значением искомой суммы является число 44.

В ответе укажите два числа: сначала значение искомой суммы для файла А, затем для файла B.

 

Предупреждение: для обработки файла B не следует использовать переборный алгоритм, вычисляющий сумму для всех возможных вариантов, поскольку написанная по такому алгоритму программа будет выполняться слишком долго.

 

 

Ответ:

 

 

 



i
СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ
КЭС:
3.2 Оценка сложности вычислений. Время работы и объём используемой памяти, их зависимость от размера исходных данных. Оценка асимптотической сложности алгоритмов. Алгоритмы полиномиальной сложности. Переборные алгоритмы. Примеры различных алгоритмов решения одной задачи, которые имеют различную сложность
3.3 Определение возможных результатов работы простейших алгоритмов управления исполнителями и вычислительных алгоритмов. Определение исходных данных, при которых алгоритм может дать требуемый результат
3.6 Язык программирования (Паскаль, Python, Java, C++, C#). Типы данных: целочисленные, вещественные, символьные, логические. Ветвления. Сложные условия. Циклы с условием. Циклы по переменной. Обработка данных, хранящихся в файлах. Текстовые и двоичные файлы. Файловые переменные (файловые указатели). Чтение из файла. Запись в файл. Разбиение задачи на подзадачи. Подпрограммы (процедуры и функции). Использование стандартной библиотеки языка программирования
4.1 Анализ данных. Основные задачи анализа данных: прогнозирование, классификация, кластеризация, анализ отклонений. Последовательность решения задач анализа данных: сбор первичных данных, очистка и оценка качества данных, выбор и/или построение модели, преобразование данных, визуализация данных, интерпретация результатов. Программные средства и интернет-сервисы для обработки и представления данных. Большие данные. Машинное обучение
4.2 Анализ данных с помощью электронных таблиц. Вычисление суммы, среднего арифметического, наибольшего (наименьшего) значения диапазона. Вычисление коэффициента корреляции двух рядов данных. Построение столбчатых, линейчатых и круговых диаграмм. Построение графиков функций. Подбор линии тренда, решение задач прогнозирования. Решение задач оптимизации с помощью электронных таблиц
4.3 Дискретизация при математическом моделировании непрерывных процессов. Моделирование движения. Моделирование биологических систем. Математические модели в экономике. Вычислительные эксперименты с моделями. Обработка результатов эксперимента. Метод наименьших квадратов. Оценка числовых параметров моделируемых объектов и процессов. Восстановление зависимостей по результатам эксперимента
4.4 Вероятностные модели. Методы Монте-Карло. Имитационное моделирование. Системы массового обслуживания
Тип ответа:Краткий ответ
Номер: 028200
НЕ РЕШЕНО Ответить

Решение задания EGEINF028200

Ответ: 784594 8819088760

Решение.
Из каждой тройки нужно взять ровно одно число. Требуется максимальная сумма, не делящаяся на 109; файл A и файл B обрабатываем отдельно.
Сначала возьмём максимум каждой тройки и сложим эти числа. Обозначим сумму S. Она не меньше любой другой возможной суммы. Если S не делится на 109, она сразу является ответом.
Если S делится на 109, нужно заменить хотя бы один выбранный максимум. При замене максимума m на число x из той же тройки сумма уменьшается на d = m − x. Эти потери неотрицательны. Замена с потерей, кратной 109, не меняет делимость и сама по себе не помогает.
Найдём минимальную среди всех потерь d, не делящихся на 109. Тогда S − d не делится на 109 и достигается одной разрешённой заменой.
Докажем оптимальность одной замены. Любой другой допустимый набор отличается от набора максимумов некоторыми заменами. Их общая потеря не кратна 109. Значит хотя бы одна из отдельных потерь не кратна 109: иначе их сумма тоже делилась бы на 109. Эта отдельная потеря не меньше найденного минимума d. Все остальные потери неотрицательны, поэтому общая потеря не меньше d. Таким образом, S − d — наибольшая допустимая сумма.
Гарантия существования ответа означает, что при S, кратной 109, подходящая потеря обязательно найдётся. Проверяем обе альтернативы в каждой тройке, а не только второе по величине число.
Программа на Python 3. Файлы 27_A.txt и 27_B.txt сохраняем рядом с программой:

def solve(filename):
    total = 0
    loss = float('inf')
    with open(filename) as f:
        n = int(f.readline())
        for _ in range(n):
            triple = list(map(int, f.readline().split()))
            largest = max(triple)
            total += largest
            for value in triple:
                difference = largest - value
                if difference % 109 != 0:
                    loss = min(loss, difference)
    if total % 109 != 0:
        return total
    return total - loss

print(solve('27_A.txt'), solve('27_B.txt'))

Результаты вычислений:

ПоказательФайл AФайл B
Количество троек1031000000
Сумма максимумов S7845948819096478
Остаток S при делении на 109120
Минимальная потеря, не кратная 109227718
Итоговая сумма7845948819088760

В файле A исходная сумма уже подходит. Потерю 22 применять не нужно.
Проверка. В файле B заменяем максимум в тройке номер 773482, считая первую тройку после заголовка первой. Эта тройка: 7671, 280, 7998. Замена 7998 на 280 уменьшает сумму на 7718. Потеря 7998 − 7671 = 327 кратна 109 и не подходит.
Получаем 8819096478 − 7718 = 8819088760. Остаток результата при делении на 109 равен 21, то есть условие выполнено. Просмотр всех допустимых потерь подтверждает минимальность 7718; для файла A дополнительно выполнено динамическое программирование по всем 109 остаткам.
Программа читает строки по одной: время O(N), дополнительная память O(1). Целые числа Python сохраняют сумму точно даже для миллиона троек.
Ответ: 784594 8819088760.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании EGEINF028200.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

Комментарии к решению

Комментарии видны всем посетителям сайта.

Комментариев пока нет. Будьте первым.

Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь.