Задание EGEINF335BFF: Самостоятельное написание алгоритма

ФИПИ · ЕГЭ · все форматы ответа · 2475 заданий

Открыть решение ↓ Ошибка или пожелание

Тип задачи: Самостоятельное написание алгоритма.

Учебные темы: 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; 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.

Дайте развернутый ответ.

Дана последовательность N целых положительных чисел. Рассматриваются все пары элементов последовательности, удовлетворяющие следующим условиям: числа в паре имеют различные остатки от деления на d = 200, и, по крайней мере, одно из чисел пары делится на p = 7. Порядок элементов в паре неважен. Среди всех таких пар нужно найти и вывести пару с максимальной суммой элементов. Если одинаковую максимальную сумму имеет несколько пар, можно вывести любую из них. Если подходящих пар в последовательности нет, нужно вывести два нуля.

Описание входных и выходных данных

В первой строке входных данных задаётся количество чисел N (2 ≤ N ≤ 10 000). В каждой из последующих N строк записано одно натуральное число, не превышающее 10 000.

Пример входных данных:

4

70

270

63

73

Пример выходных данных для приведённого выше примера входных данных:

270 63

Пояснение. Из данных четырёх чисел можно составить четыре различные пары, удовлетворяющие условию: (70, 63), (70, 73), (270, 63), (63, 73). Наибольшая сумма получается в паре (270, 63).

Напишите эффективную по времени и памяти программу для решения этой задачи.

Программа считается эффективной по времени, если при увеличении количества исходных чисел N в k раз время работы программы увеличивается не более чем в k раз, а при увеличении параметра d в k раз время работы программы не увеличивается.

Программа считается эффективной по памяти, если память, необходимая для хранения всех переменных программы, не превышает 1 Кбайт и не увеличивается с ростом N и d.

Максимальная оценка за правильную (не содержащую синтаксических ошибок и дающую правильный ответ при любых допустимых входных данных) программу, эффективную по времени и памяти, –  4 балла.

Максимальная оценка за правильную программу, эффективную только по времени или только по памяти, в том числе память или время работы которой увеличивается не более чем в k раз при увеличении параметра d в k раз –  
3 б
алла.

Максимальная оценка за правильную программу, не удовлетворяющую требованиям эффективности, –  2 балла.

Вы можете сдать одну или две программы решения задачи. Если Вы сдадите две программы, каждая из них будет оцениваться независимо от другой, итоговой станет бо � ьшая из двух оценок.

Перед текстом программы кратко опишите алгоритм решения. Укажите использованный язык программирования и его версию.

 


 

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:Развернутый ответ
Номер: 335BFF
НЕ РЕШЕНО Изменить статус

Решение задания EGEINF335BFF

Ответ: Программа на Python 3 приведена в решении

Решение.
Язык: Python 3. Сначала читаем число элементов, затем по одному целому числу с каждой следующей строки. Всю последовательность сохранять не нужно. Пара всегда образована разными позициями; текущий элемент сравниваем с уже прочитанными, а состояние обновляем после проверки пары.
Требуются разные остатки от деления на d = 200 и делимость хотя бы одного элемента на p = 7. Нужно максимизировать сумму, не увеличивая память и число действий на элемент при росте d.
Храним две группы прежних чисел: все числа и только кратные p. Для каждой группы достаточно двух максимальных представителей разных остатков. Для всех это u1, u2 с остатками ru1, ru2; для кратных — v1, v2 с остатками rv1, rv2. Первый представитель не меньше второго. Значение 0 и остаток −1 обозначают отсутствие представителя.
Почему достаточно двух? Для текущего остатка r запрещён только один класс. Если остаток первого максимума отличается от r, он оптимален. Если совпадает, второй представитель — наибольшее число из всех остальных классов, поэтому он оптимален. Третий представитель улучшить ответ не может.
Если x кратно p, выбираем y среди всех прежних чисел: u1 при ru1 ≠ r, иначе u2. Если x не кратно p, выбираем среди прежних кратных: v1 при rv1 ≠ r, иначе v2.
При y > 0 сравниваем сумму y + x с лучшей и при улучшении запоминаем пару. Проверка y > 0 обязательна: отсутствующий представитель не является входным числом и не должен образовывать фиктивную пару с нулём.
После проверки обновляем два представителя группы. Если остаток x совпадает с первым, достаточно увеличить первый максимум. Если остаток другой и x больше первого, прежний первый переносится на второе место, а x становится первым. Иначе x улучшает второго, только если больше него. Остатки двух сохранённых представителей остаются различными.
Группу всех чисел обновляем всегда, группу кратных p — только для кратного x. Пара сравнивается до обоих обновлений, поэтому позиции различны. При отсутствии пары остаётся ответ 0 0.
Время O(N), дополнительная память O(1). Храним четыре значения представителей, четыре остатка и несколько скалярных переменных: данные укладываются в 1 Кбайт. Ни массив на d ячеек, ни перебор остатков не используются, поэтому рост d не увеличивает память и число операций на элемент.
Программа:

d = 200
p = 7
n = int(input())
u1 = u2 = v1 = v2 = 0
ru1 = ru2 = rv1 = rv2 = -1
a = b = 0
for i in range(n):
    x = int(input())
    r = x % d
    if x % p == 0:
        y = u1 if ru1 != r else u2
    else:
        y = v1 if rv1 != r else v2
    if y > 0 and y + x > a + b:
        a, b = y, x
    if r == ru1:
        u1 = max(u1, x)
    elif x > u1:
        u2, ru2 = u1, ru1
        u1, ru1 = x, r
    elif x > u2:
        u2, ru2 = x, r
    if x % p == 0:
        if r == rv1:
            v1 = max(v1, x)
        elif x > v1:
            v2, rv2 = v1, rv1
            v1, rv1 = x, r
        elif x > v2:
            v2, rv2 = x, r
print(a, b)

Проверка на примере.
Входная последовательность: 70, 270, 63, 73.
Программа выводит: 270 63.
Сумма выбранной пары: 270 + 63 = 333. Полный перебор пар примера подтверждает, что большей допустимой суммы нет. При нескольких оптимальных парах можно вывести любую.
Обоснование полноты. Каждый новый элемент рассматривается как правый элемент пары. Состояние содержит достаточную информацию обо всех допустимых прежних элементах; выбранный партнёр оптимален либо счётчик даёт точное количество партнёров. После обновления это свойство сохраняется для следующей итерации. Значит, после конца ввода учтены все допустимые пары, без пропусков и повторного использования одной пары.
Ответ: Программа на Python 3 приведена в решении.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании EGEINF335BFF.

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.