D479DB — Поиск ошибок в программе: ответ и решение

Дайте развернутый ответ.

Дано целое положительное число N, не превосходящее 1000. Нужно написать программу, которая определяет, является ли это число степенью числа 4: выводит на экран либо такое целое число K, что 4^K = N, либо сообщение «NO», если такого числа не существует.

Для решения этой задачи ученик написал программу, но, к сожалению, его программа оказалась неверной. Ниже эта написанная им программа для Вашего удобства приведена на пяти языках программирования. Программист написал программу неправильно. Ниже эта написанная им программа для Вашего удобства приведена на пяти языках программирования.

Бейсик	Python
DIM N, K AS INTEGER INPUT N K = 0 WHILE K MOD 4 = 0 K = K + 1 N = N \ 4 WEND IF N <= 4 THEN PRINT K ELSE PRINT "NO" END IF END	n = int(input()) k = 0 while k % 4 == 0: k = k + 1 n = n // 4 if n <= 4: print(k) else: print("NO")
Алгоритмический язык	Паскаль
алг нач цел n, k ввод n k := 0 нц пока mod(k, 4)=0 k := k + 1 n := div(n, 4) кц если n <= 4 то вывод k иначе вывод "NO" все кон	var n, k: integer; begin read(n); k := 0; while k mod 4 = 0 do begin k := k + 1; n := n div 4; end; if n <= 4 then writeln(k) else writeln('NO') end.
С++
#include <iostream> using namespace std; int main() { int n, k; cin >> n; k = 0; while (k % 4 == 0) { k = k + 1; n = n / 4; } if (n <= 4) cout << k << endl; else cout << "NO" << endl; return 0; }

Последовательно выполните следующее.

1. Напишите, что выведет эта программа при вводе числа 16.

2. Приведите пример числа, при вводе которого приведённая программа, несмотря на ошибки, выведет корректное существующее значение K.

3. Найдите допущенные программистом ошибки и исправьте их. Исправление ошибки должно затрагивать только строку, в которой находится ошибка. Для каждой ошибки:

1) выпишите строку, в которой сделана ошибка;

2) укажите, как исправить ошибку, т.е. приведите правильный вариант строки.

Известно, что в тексте программы можно исправить ровно две строки так, чтобы она стала работать правильно.

Достаточно указать ошибки и способ их исправления для одного языка программирования.

Обратите внимание на то, что требуется найти ошибки в имеющейся программе, а не написать свою, возможно, использующую другой алгоритм решения.

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

3.6 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

Тип ответа:

Развернутый ответ

Номер: D479DB

Статус задания: НЕ РЕШЕНО Изменить статус

Решение задания EGEINFD479DB

Ответ: 1) 1; 2) 4; 3) условие цикла n % 4 = 0; условие n = 1

Дано целое положительное число N, не превосходящее 1000. Нужно написать программу, которая определяет, является ли это число степенью числа 4: выводит на экран либо такое целое число K, что 4ᴷ = N, либо сообщение «NO», если такого числа не существует.

1. Выполнение исходной ошибочной программы.
Ввод: 16.
Шаг 1: перед итерацией n = 16, k = 0; после итерации n = 4, k = 1.
Вывод программы: 1.
Этот вывод относится именно к исходному коду. Требуемый по условию результат для тех же данных: 2.

2. Пример, на котором исходная программа случайно даёт верный ответ.
Возьмём 4.
Шаг 1: перед итерацией n = 4, k = 0; после итерации n = 1, k = 1.
Вывод исходной программы: 1.
Это верный показатель: 4¹ = 4.

3. Исправление ровно двух строк: Python.
Все остальные строки и отступы сохраняются.

Ошибка 1. Строка в исходной программе:

while k % 4 == 0:

Правильная строка:

while n % 4 == 0:

В условии цикла проверяется остаток текущего n, а не счётчика k. В исходном коде k начинается с 0, после первой итерации становится 1 и больше не делится на 4; поэтому дальнейшие деления числа пропускаются.

Ошибка 2. Строка в исходной программе:

if n <= 4:

Правильная строка:

if n == 1:

После всех точных делений исходное число является степенью основания тогда и только тогда, когда остаточное n равно 1. Положительности n или небольшой величины остатка для этого недостаточно.

Проверка исправленной программы.
Обозначим исходное число через N₀. После k успешных делений выполняется равенство N₀ = 4ᵏ · n. Сначала k = 0 и n = N₀, поэтому равенство верно. На очередном шаге n делится на 4 без остатка, а k увеличивается на 1; произведение не меняется.
Положительное n при каждом делении уменьшается, поэтому цикл заканчивается. При n = 1 получаем N₀ = 4ᵏ. Если оставшееся n не равно 1 и уже не делится на 4, требуемого показателя нет. Для N₀ = 1 цикл не выполняется, выводится k = 0: 4⁰ = 1.
Для исходного ввода 16 исправленная программа выводит 2.
Необходимость исправления 1: если оставить только эту ошибку, при вводе 1 получится «NO» вместо 0.
Необходимость исправления 2: если оставить только эту ошибку, при вводе 2 получится 0 вместо «NO».

Ответ: 1) 1; 2) 4; 3) условие цикла n % 4 = 0; условие n = 1.

Задание EGEINFD479DB: Поиск ошибок в программе

Решение задания EGEINFD479DB

Помочь улучшить сайт

Комментарии к решению