35A500 — Оптимальный маршрут по клетчатому полю: ответ и решение

Впишите правильный ответ.

Рисунок из условия ФИПИ

Задание выполняется с использованием прилагаемых
к заданию файлов.

Квадрат разлинован на N × N клеток (1 < N < 26). Исполнитель Робот может перемещаться по клеткам, выполняя за одно перемещение одну из двух команд: вправо или вниз. По команде вправо Робот перемещается в соседнюю правую клетку; по команде вниз $-$ в соседнюю нижнюю. При попытке пересечь границы (внутренние
и границы квадрата) Робот разрушается. Перед каждым запуском Робота в каждой клетке квадрата лежит монета достоинством от 1
до 100. Посетив клетку, Робот забирает монету с собой; это также относится к начальной и конечной клеткам маршрута Робота.

Определите максимальную и минимальную денежные суммы, которые может собрать Робот, пройдя из левой верхней клетки
в правую нижнюю.

В ответе укажите два числа: сначала максимальную сумму, затем минимальную.

Исходные данные представляют собой электронную таблицу размером N × N, каждая ячейка которой соответствует клетке квадрата.

Пример входных данных:

1	8	8	4
10	1	1	3
1	3	12	2
2	3	5	6

Для указанных входных данных ответом должна быть пара чисел:

Скачать файл задания (ODS, ФИПИ)

СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ

КЭС:

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

4.5 Табличные (реляционные) базы данных. Таблица – представление сведений об однотипных объектах. Поле, запись. Ключ таблицы. Работа с готовой базой данных. Заполнение базы данных. Поиск, сортировка и фильтрация данных. Запросы на выборку данных. Запросы с параметрами. Вычисляемые поля в запросах. Многотабличные базы данных. Типы связей между таблицами. Внешний ключ. Целостность базы данных. Запросы к многотабличным базам данных

4.6 Текстовый процессор. Средства поиска и автозамены в текстовом процессоре. Структурированные текстовые документы. Сноски, оглавление. Правила цитирования источников и оформления библиографических ссылок

Тип ответа:

Краткий ответ

Номер: 35A500

Статус задания: НЕ РЕШЕНО Ответить

Решение задания EGEINF35A500

Ответ: 907 819

Решение.
Откроем приложенную электронную таблицу. Исходные числа занимают диапазон A1:T20: поле имеет размер 20 × 20. Начинаем в A1 и движемся только вправо или вниз. Число в каждой посещённой клетке, включая начало и финиш, прибавляется к сумме.
Нужно обязательно дойти до T20. Маршрут, закончившийся у стен раньше, в ответ не входит.
В исходном поле найдено 12 внутренних границ между соседними клетками, через которые проход запрещён.
Будем хранить для каждой достижимой клетки две величины: L — наименьшую сумму от A1 до неё, H — наибольшую. Для A1 обе величины равны числу в самой A1: 24.
В любую другую клетку можно прийти только из соседней слева или сверху. Переход слева разрешён, если нет стены между этими клетками; переход сверху — если нет стены над текущей клеткой. Недостижимого соседа не используем.
Если оба входа разрешены, прибавим число текущей клетки к меньшей из двух величин L и к большей из двух величин H. Если допустимый вход один, берём только его. Если нет ни одного, помечаем клетку «нет пути», а не нулём.
Это динамическое программирование: любой путь в текущую клетку заканчивается одним из допустимых входов. Поэтому выбор лучшего пути до предшественника перебирает все возможности последнего шага. Обрабатывая строки сверху вниз, а клетки в строке слева направо, получаем точные минимум и максимум для всего поля.
Для расчёта в редакторе таблиц создадим под исходными числами блок максимумов с началом в A22. В A22 введём =A1. Например, значение для B2 окажется в B23: при двух допустимых входах формула имеет вид =B2+МАКС(A23;B22). Если вход перекрыт стеной или ведёт из недостижимой клетки, соответствующую ссылку исключаем. Начальную клетку общей формулой не заменяем.
Первую строку заполняем только по входу слева, первый столбец — только по входу сверху. После каждой стены отдельно проверяем достижимость. Для минимумов создадим такой же блок, заменив МАКС на МИН и сохранив все ограничения переходов. Нельзя протянуть общую формулу через стены без исправления ссылок.
Контрольные значения начала таблицы:

Клетка	Число	L	H
A1	24	24	24
B1	25	49	49
A2	20	44	44
B2	20	64	69

Итог в единственной разрешённой конечной клетке T20:

Финиш	Минимум	Максимум
T20	819	907

В T20 получаем L = 819, H = 907. Значения в других тупиках не учитываем.
Проверка. Восстановим оба оптимальных маршрута, каждый раз выбирая предшественника, давшего записанную сумму. Ниже указаны посещённые столбцы по строкам; диапазон включает оба края. Между строками спускаемся в том столбце, в котором закончился предыдущий отрезок. Знак «—» означает, что маршрут завершился раньше.

Строка	Минимальный: столбцы	Сумма	Максимальный: столбцы	Сумма
1	A	24	A–D	94
2	A–G	145	D–E	45
3	G	22	E–G	71
4	G–H	40	G	20
5	H	20	G	22
6	H	22	G	25
7	H–J	63	G	25
8	J	21	G	25
9	J	20	G–H	47
10	J	21	H–I	46
11	J	20	I	24
12	J	21	I	21
13	J	22	I	25
14	J–K	42	I–J	47
15	K	25	J–P	163
16	K–L	40	P	24
17	L–N	61	P–R	68
18	N–Q	83	R	25
19	Q	23	R–S	46
20	Q–T	84	S–T	44
Итого		819		907

Все переходы этих маршрутов разрешены. Суммы чисел исходного файла дают 819 и 907; начальная и конечная клетки учтены ровно один раз. Таблица динамического программирования доказывает, что меньшая и большая суммы невозможны.
По условию сначала записываем максимум, затем минимум.
Ответ: 907 819.

Задание EGEINF35A500: Оптимальный маршрут по клетчатому полю

Решение задания EGEINF35A500

Помочь улучшить сайт

Комментарии к решению