Графы информатика егэ как решать

На уроке рассматривается решение 13 задания ЕГЭ по информатике

Содержание:

  • Объяснение заданий 13 ЕГЭ по информатике
    • Графы. Поиск количества путей
  • Решение заданий 13 ЕГЭ по информатике

13-е задание: «Информационные модели»

Уровень сложности

— повышенный,

Требуется использование специализированного программного обеспечения

— нет,

Максимальный балл

— 1,

Примерное время выполнения

— 3 минуты.

  
Проверяемые элементы содержания: Умение представлять и считывать данные в разных типах информационных моделей (схемы, карты, таблицы, графики и формулы)

До ЕГЭ 2021 года — это было задание № 15 и № _ ЕГЭ

Типичные ошибки и рекомендации по их предотвращению:

«Игнорирование указаний в условии задания, что путь должен включать (или не включать) заданные промежуточные вершины»

ФГБНУ «Федеральный институт педагогических измерений»

Графы. Поиск количества путей

  • Если в город R из города A можно добраться только из городов X, Y и Z, то количество различных путей из города A в город R равно сумме числа различных путей проезда из A в X, из A в Y и из A в Z, то есть:
  • NR = NX + NY + NZ

  • где NR — это количество путей из вершины A в вершину R
  • Число путей не бесконечно, исключением является только граф, в котором есть циклы – замкнутые пути.
  • Часто задачи с графами целесообразней решать с конца.

Решение заданий 13 ЕГЭ по информатике

Плейлист видеоразборов задания на YouTube:

Задание демонстрационного варианта 2022 года ФИПИ


13_1:

На рисунке — схема дорог, связывающих города А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, И, К, М. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой.

Сколько существует различных путей, ведущих из города А в город М и проходящих через город Г?
разбор 13 задания егэ информатика

✍ Решение:

  • Удалим ребра, которые проходят «мимо» вершины Г или до которых от пункта А можно дойти, минуя вершину Г:
  • 1_1

  • Вершина В удалена, т.к. возможны только следующие траектории движения через этот пункт (которые НЕ проходят через пункт Г):
  • 1. А — Б — В — И — М
  • 2. А — Б — В — Е — И — М
  • 3. А — Б — В — Е — М
  • 4. А — Б — В — Е — К — М
  • Теперь посчитаем результаты по оставшимся вершинам:
М = И + Е + К 
-----
 И = Е 
   Е = Г + Ж 
    Г = Б + А + Д = 1 + 1 + 1 = 3 
    Ж = Г = 3
 К = Е + Ж

Теперь возвращаемся, подставляя найденные значения: ↑
   Е = Г + Ж = 3 + 3 = 6 
    Ж = Г = 3
 И = Е = 6 (получили из последующих шагов)
 К = Е + Ж = 6 + 3 = 9       
М = И + Е + К = 6 + 6 + 9 = 21  

Результат: 21

Видео ЕГЭ по информатике (аналитическое решение):

📹 YouTube здесь
📹 Видеорешение на RuTube здесь

13_2:

На рисунке — схема дорог, связывающих города А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, И, К, М. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой.

Сколько существует различных путей, ведущих из города А в город М и не проходящих через город Г?
решение ЕГЭ по информатике 2017 задание 15

✍ Решение:

  • Удалим ребра, которые проходят через вершину Г:
  • решение 13 задания егэ

  • Теперь посчитаем результаты по оставшимся вершинам:
М = И + Е + К
-----
И = В + Е
  В = 1
  Е = В + Ж
     Ж = 1

Теперь возвращаемся, подставляя найденные значения: ↑
  Е = В + Ж = 1 + 1 = 2
И = В + Е = 1 + 2 = 3 
К = Е = 2 
М = И + Е + К = 3 + 2 + 2 = 7  

Результат: 7

Подробное решение данного 13 задания в видеоуроке:

📹 YouTube здесь
📹 Видеорешение на RuTube здесь

13 задание. Демоверсия ЕГЭ 2018 информатика:

На рисунке представлена схема дорог, связывающих города А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К, Л, М.
По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой.

Сколько существует различных путей из города А в город М, проходящих через город Ж?
демоверсия егэ информатика 2018 решение 13 (15) задания

✍ Решение:

Результат: 20

Подробное решение 13 задания демоверсии ЕГЭ 2018 года смотрите на видео:

📹 YouTube здесь
📹 Видеорешение на RuTube здесь


13_4:

На рисунке представлена схема дорог, связывающих города А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К, Л, М. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой.
Какова длина самого длинного пути из города А в город М?
Длиной пути считать количество дорог, составляющих этот путь.

✍ Решение:



Пройти тестирование по 10 заданиям
Пройти тестирование по всем заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

1

На рисунке справа схема дорог Н-ского района изображена в виде графа, в таблице содержатся сведения о длинах этих дорог (в километрах).

П1 П2 П3 П4 П5 П6 П7
П1 45 10
П2 45 40 55
П3 15 60
П4 10 40 20 35
П5 15 55
П6 55 60 20 55 45
П7 35 45

Так как таблицу и схему рисовали независимо друг от друга, то нумерация населённых пунктов в таблице никак не связана с буквенными обозначениями на графе. Определите, какова длина дороги из пункта В в пункт Е. В ответе запишите целое число – так, как оно указано в таблице.

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2016 по информатике.


2

На рисунке справа схема дорог Н-ского района изображена в виде графа, в таблице содержатся сведения о длинах этих дорог (в километрах).

П1 П2 П3 П4 П5 П6 П7
П1 45 10
П2 45 40 55
П3 15 60
П4 10 40 20 35
П5 15 55
П6 55 60 20 55 45
П7 35 45

Так как таблицу и схему рисовали независимо друг от друга, то нумерация населённых пунктов в таблице никак не связана с буквенными обозначениями на графе. Определите, какова длина дороги из пункта Г в пункт Е. В ответе запишите целое число – так, как оно указано в таблице.


3

На рисунке справа схема дорог Н-ского района изображена в виде графа, в таблице содержатся сведения о длинах этих дорог (в километрах).

П1 П2 П3 П4 П5 П6 П7
П1 45 10
П2 45 40 55
П3 15 60
П4 10 40 20 35
П5 15 55
П6 55 60 20 55 45
П7 35 45

Так как таблицу и схему рисовали независимо друг от друга, то нумерация населённых пунктов в таблице никак не связана с буквенными обозначениями на графе. Определите, какова длина дороги из пункта В в пункт Г. В ответе запишите целое число – так, как оно указано в таблице.


4

На рисунке схема дорог Н-ского района изображена в виде графа, в таблице содержатся сведения о длинах этих дорог (в километрах).

П1 П2 П3 П4 П5 П6 П7
П1 40 15
П2 40 35 50
П3 10 65 8
П4 15 35 22 33
П5 10 50
П6 50 65 22 50 40
П7 8 33 40

Так как таблицу и схему рисовали независимо друг от друга, нумерация населённых пунктов в таблице никак не связана с буквенными обозначениями на графе. Определите длину дороги из пункта Б в пункт Д. В ответе запишите целое число.


5

На рисунке схема дорог Н-ского района изображена в виде графа, в таблице содержатся сведения о длинах этих дорог (в километрах).

П1 П2 П3 П4 П5 П6 П7
П1 40 15
П2 40 35 48
П3 10 65 11
П4 15 35 22 33
П5 10 50
П6 48 65 22 50 40
П7 11 33 40

Так как таблицу и схему рисовали независимо друг от друга, нумерация населённых пунктов в таблице никак не связана с буквенными обозначениями на графе. Определите длину дороги из пункта Б в пункт Д. В ответе запишите целое число.

Пройти тестирование по этим заданиям


1. Вспоминай формулы по каждой теме


2. Решай новые задачи каждый день


3. Вдумчиво разбирай решения

Простейшие задачи на графы

На рисунке — схема дорог, связывающих города А, Б, В, Г, Д, Е. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой. Сколько существует различных путей из города А в город Е?

Заметим, что количество путей в город Е является суммой путей в города Ж, Г и Д. Количество путей в город Ж — сумма путей в города Г и Б. Таким образом получаем:

Г = Б + В

Д = Г + В

Ж = Б + Г

Е = Ж + Г + Д

Заметим, что в пункты Б и В можно попасть единственным способом — из города А. Отметим на рисунке индексами сверху каждого пункта количество путей, с помощью которых в него можно попасть и посчитаем итоговое.

Ответ: 8

На рисунке — схема дорог, связывающих города А, Б, В, Г, Д, Е, Ж. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой. Сколько существует различных путей из города А в город Ж?

Заметим, что количество путей в город Ж является суммой путей в города Д, Г и Е. Количество путей в город Г — сумма путей в город В, Б и Е. Таким образом получаем:

Г = Б + В + Е

Д = В + Г

Ж = Д + Г + Е

Заметим, что в пункты Б, В и Е можно попасть единственным способом — из города А. Отметим на рисунке индексами сверху каждого пункта количество путей, с помощью которых в него можно попасть и посчитаем итоговое.

Ответ: 8

Между населёнными пунктами А, В, С, D, Е построены дороги, протяжённость которых (в километрах) приведена в таблице:

Определите длину кратчайшего пути между пунктами А и E. Передвигаться можно только по дорогам, протяжённость которых указана в таблице.

Найдём все варианты маршрутов из A в E и выберем самый короткий.

Из пункта A можно попасть в пункты B, D.

Из пункта B можно попасть в пункты C, D.

Из пункта C можно попасть в пункты D, E.

A—B—C—E: длина маршрута 7 км.

A—D—B—C—E: длина маршрута 9 км.

A—D—C—E: длина маршрута 6 км.

Самый короткий путь: A—D—C—E. Длина маршрута 6 км.

Ответ: 6

Геральт спешит выручить Цири из плена Кагыра. В таблице указана протяжённость дорог между пунктами, через которые он может пройти. Укажите длину самого короткого участка кратчайшего пути от Геральта до Цири (от точки И до точки М). Передвигаться можно только по дорогам, указанным в таблице:

Найдём все варианты маршрутов из И в М и выберем самый короткий.

Из пункта И можно попасть в пункты А, Б, Г, М.

Из пункта Г можно попасть в пункты И, М.

Из пункта В можно попасть в пункты А, Б.

Из пункта Б можно попасть в пункты В, И, М.

И—А—В—Б—М: длина маршрута 7 км.

И—Б—М: длина маршрута 4 км.

И—Г—М: длина маршрута 7 км.

И—М: длина маршрута 8 км.

Самый короткий путь: И—Б—М. Длина маршрута 4 км. Самый короткий участок этого пути равен 1 км.

Ответ: 1

На схеме нарисованы дороги между четырьмя населёнными пунктами A, B, C, D и указаны протяжённости данных дорог.

Определите, какие два пункта наиболее удалены друг от друга (при условии, что передвигаться можно только по указанным на схеме дорогам). В ответе укажите кратчайшее расстояние между этими пунктами.

Заметим, что наиболее удалены друг от друга пункты A и D. Найдём все варианты маршрутов из A в D и выберем самый короткий.

A—B—D: длина маршрута 13 км.

A—C—D: длина маршрута 15 км.

A—B—C—D: длина маршрута 23 км.

A—C—B—D: длина маршрута 17 км.

Заметим, что кратчайшее расстояние между пунктами A и D равняется 13.

Ответ: 13

На рисунке — схема дорог, связывающих города А, Б, В, Г, Д, Е, Ж и К. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой. Сколько существует различных путей из города А в город К?

Начнем считать количество путей с конца маршрута — с города К. Пусть NX — количество различных путей из города А в город X, N — общее число путей.

В К можно приехать из Е, В, Г или Ж, поэтому N = NК = NЕ + NВ + N Г + NЖ (*).

Аналогично:

NЕ = NБ + NВ = 1 + 2 = 3;

NЖ = NД = 1;

NВ = NА + NБ = 1 + 1 = 2;

NГ = NА + NД = 1 + 1 = 2;

NД = NА = 1;

NБ = NА = 1.

Подставим в формулу (*): N = 3 + 2 + 2 + 1 = 8.

Ответ: 8

Между населёнными пунктами A, B, C, D, E построены дороги, протяжённость которых (в километрах) приведена в таблице.

Определите длину кратчайшего пути между пунктами B и E. Передвигаться можно только по дорогам, протяжённость которых указана в таблице.

Проанализируем некоторые возможные маршруты.

Маршрут B—D—E, длина 11 км.

Маршрут B—C—D—E, длина 10 км.

Маршрут B—С—D—A—E, длина 9 км.

Любые другие маршруты будут длиннее маршрута B—С—D—A—E. Самый короткий путь: B—С—D—A—E. Длина маршрута 9 км.

Ответ: 9

Курс Глицин. Любовь, друзья, спорт и подготовка к ЕГЭ

Курс Глицин. Любовь, друзья, спорт и подготовка к ЕГЭ

Использование теории графов для решения заданий ЕГЭ

     1. Между населенными пунктами A,B,C,D,E,Fпостроены дороги, протяженность которых приведена в таблице(отсутствие числа означает, что прямой дороги нет). Определить длину кратчайшего пути между пунктами E и F. (Передвигаться можно только по построенным дорогам).

A

B

C

D

E

F

A

2

4

B

2

1

7

C

4

1

3

4

D

3

3

E

7

4

3

2

F

2

Решение:
В этом задании исходные данные представлены в виде таблицы, которую можно рассматривать как матрицу неориентированного взвешенного графа. Вершинами данного графа являются населенные пункты A,B,C,D,E,F. Элементы данной матрицы показывают, какие населенные пункты связаны дорогами и какова их длина.
Для более наглядного представления изобразим данные таблицы в виде графа. Для этого в произвольном порядке изображаем вершины, затем соединяем их ребрами и указываем вес каждого ребра. Нам надо указать длину кратчайшего пути из пункта А в пункт F.  Нарисуем этот путь с конца.

Сначала изобразим конечный пункт F. В этот пункт можно попасть только из пункта Е. Соединяем пункты Е и F  дугой и указываем вес этой дуги. Он равен двум, то есть расстоянию между пунктами  Е и F. Соответственно по графу можно увидеть, что в пункт Е можно попасть  из пунктов B, C и D. В пункт В можно попасть из А. В пункт С – из В и А. В  пункт D – из С. В пункт В попадаем из А. В пункт С – из В и А. И в пункт В из А.


Данную схему можно рассматривать как ориентированный взвешенный граф, который наглядно показывает, что есть 5 путей из пункта А в пункт F. Подсчитываем длину каждого пути 
1 путь: 2+7+2=11;
2 путь: 2+1+4+2=9;
3 путь: 4+4+2=10;
4 путь2+1+3+3+2=11;
5 путь: 4+3+3+2=12. 
Так как нам надо определить длину кратчайшего пути, то выбираем второй путь, длина которого равна 9. Данный ответ находится под цифрой 1. Поэтому в ответе надо поставить крестик в клеточке, соответствующей первому ответу.

2. У исполнителя Утроитель две команды, которым присвоены номера
1. Прибавь 1;
2. Умножь на 3.
Запишите порядок команд в программе преобразования числа 1 в число 22, содержащей не более 5 команд.
Решение:
Для решения данного задания используем метод от обратного, то есть будем преобразовывать число 22 в 1. Соответственно команды исполнителя заменим командами антагонистами, то есть команду «Прибавь 1» заменим командой «Вычти 1», а «Умножь на 3» заменим командой «Раздели на 3». Ход выполнения команд можно изобразить в виде  дерева, каждая вершина которого имеет две ветки, соответствующие командам 1 и 2. Корнем этого дерева является число 22. Это дерево будет иметь 5 ярусов, так как программа должна содержать не более 5 команд. Но здесь нужно учесть один момент. Если число  делится на 3, то вершина будет иметь 2 потомка, а если нет, то одного (то есть делить на 3 мы не можем, а можем только вычитать 1). Получаем следующее дерево.

  

 Инвертируем теперь команды и преобразуем число 1 в 22.
    1+1*3+1*3+1=22.
   Учитывая номера команд, записываем программу решения данной задачи в виде  последовательности соответствующих команд. Ответ: 12121

 
Решение: (1 способ)
Условие данного задания представлено в виде ориентированного графа, вершинами которого являются названия городов, а дороги, соединяющие эти города, являются дугами графа. Для того, чтобы решить данную задачу, построим еще один ориентированный граф, но с  учетом того, по каким дорогам можно будет попасть в пункт Л.

 По графу легко подсчитать количество дорог, ведущих из города А в город Л.
 

3.У Исполнителя Кузнечик 2 команды:
1. Прибавь 3;
2. Вычти 2.
Сколько различных чисел можно получить из числа 1 с помощью программы, которая содержит ровно 5 команд. 
Решение:
Оформим решение данной задачи в виде дерева, вершинами которого будут являться числа, соответствующие промежуточным значениям. Данное дерево будет иметь корень, равный 1 и 5 ярусов, так как у нас должно быть ровно 5 команд.

 

 4. У исполнителя Устроитель две команды, которым присвоены номера:
1. Прибавь 1;
2. Умножь на 3.
Программа для Устроителя – это последовательность команд. 
Сколько есть программ, которые преобразуют 1 в число 29?

  При решении данной задачи следует учитывать, что если число больше 9, то умножать на 3 мы не можем, так как получится число, большее 29, следовательно, вершины с числами большими 9 будут иметь только одну ветвь, соответствующую команде +1.

  
 


   

5.Даны три кучи камней, содержащих соответственно 2, 3, 4 камня. За один ход разрешается или удвоить количество камней в какой-нибудь куче, или добавить по 2 камня в каждую из всех трех куч. Выигрывает тот, после чьего хода в какой-нибудь куче становится больше или равно 15 камней или во всех трех кучах суммарно становится больше либо равно 25 камней. Игроки ходят по очереди. Выяснить, кто выигрывает при правильной игре – первый или второй игрок? 
Решение:    В разумной партии каждый игрок должен стараться следовать общему правилу – всегда оставлять противнику проигрышную позицию. В ходе решения задач можно заметить, что в одной партии в Камешки только один из игроков может следовать этому правилу – тот, кто первым может занять выигрышную позицию (имеет выигрышную стратегию). Если он будет ей следовать, а, значит, делать только разумные ходы и оставлять противнику только проигрышные позиции, то выиграет при любой игре противника. Если начальная позиция выигрышная, то выигрышную стратегию имеет Первый, если проигрышная – Второй.  
Изобразим решение данной задачи в виде графа.

Ответ:  при правильной стратегии игры выигрывает первый игрок. При этом первый его ход должен быть 2, 3, 4                 4, 5, 6.

Литература: 
ФИПИ (открытый банк данных)
Материалы демонстрационных вариантов ЕГЭ по информатике  2016, 2015 года
Материалы диагностической работы 2015 года.

Как решить первое задание из ЕГЭ по информатике с помощью графа?

 Многие учащиеся задают этот вопрос приступая к работе с тренировочными вариантами по информатике. В предыдущей статье мы  уже познакомились с двумя способами решения первых заданий. Одним из которых является — способ построения информационного графа. Данный способ позволяет наглядно, в графической форме, увидеть все логические связки. Правильно составленный граф, позволит не потерять основные узлы и покажет всю структуру соединительных связей.

   Итак, перед нами типичное задание из первого блока ЕГЭ по информатике. Решим его с помощью построения графа.

Задание 1:

На рисунке справа схема дорог Н-ского района изображена в виде графа, в таблице содержатся сведения о дорогах между населенными пунктами (звездочка означает, что дорога между соответствующими городами есть).

Так как таблицу и схему рисовали независимо друг от друга, то нумерация населённых пунктов в таблице никак не связана с буквенными обозначениями на графе. Определите номера населенных пунктов A и G в таблице. В ответе запишите числа в порядке возрастания без разделителей.

Работаем по стандартному алгоритму:

  • — выделяем горизонтальную линию столбцов;
  • — двигаемся по столбцам слева на право;
  • -строим графические связи согласно данным в столбцах;
  • — выписываем всю информацию по мере построения графа;
  • — корректируем готовую графическую структуру;
  • -анализируем и выводим ответ.

Решение:

Рассмотрим первый столбик по горизонтали. Напротив цифр 2 и 4 стоят звездочки. Отсюда следует, что от произвольной точки №1,  есть два направления (2 и 4). Схематически это можно представить так:

Переходим в следующий столбик -№2. Он содержит три звездочки напротив цифр-1, 4, 6. Дополняем ранее построенную схему. При этом учитываем, что связь №1-№2, и №1-№4 уже построена. Таким образом наша схема будет (например) выглядеть так:

После третьего столбика построение приобретает вид:

Четвертый столбик содержит 5 звездочек. Значит от четвертой точки должны отходить 5 линий. Как видно из предыдущего рисунка, три линии уже существуют. Нам осталось достроить только 2 логические связи:

В пятом и шестом столбике подтверждаются уже ранее построенные связи. То есть перед нами готовый информационный граф, построенный по данной в задании таблице.

Теперь сравним нашу структуру с оригиналом в задании. Немного скорректируем (перевернем) изображение чтобы оно соответствовало оригиналу. Получим:

В задании нам нужно определить номера населенных пунктов A и G. Не трудно установить, что это цифры  5 и 3 из нашего графа. Ответ требуется записать в порядке возрастания. То есть наш окончательный ответ 35.

 Построение графа облегчает процесс анализа информации и помогает избежать путаницы. Но есть и другие способы решения таких заданий. Каким воспользоваться решаете только ВЫ!

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Графы информатика 11 класс егэ
  • Граффити егэ история
  • Графическое решение неравенств егэ
  • Графическое представление информации физика егэ
  • Графический способ решения параметров егэ