Шестнадцатое задание из ЕГЭ по информатике 2022 даётся на рекурсию.
Это задание нужно делать с помощью компьютера.
В программировании рекурсией называется процесс, когда функция вызывает сама себя или, когда две функции попарно вызывают друг друга.
Мы будем писать все программы на языке программирования Python.
Что такое Функция в языке программирования Python ?
Функция – это подпрограмма, результатом работы которой может является определенное значение.
Рассмотрим пример функции, которая суммирует два числа!
def F(x, y): s = x + y return s a = int(input()) b = int(input()) r = F(a, b) print(r)
Здесь функция F, которая суммирует два числа.
В главной части программы запрашиваются два числа с клавиатуры: a и b! Эти два числа передаются в функцию F. В функции эти числа кладутся в локальные переменные x и y. Сумма переменных x и y записывается в переменную s. Переменная s возвращается, как результат работы функции F.
Результат работы функции будет помещён в переменную r (в строке r = F(a, b)) в основной части программы.
Таким образом, в переменной r будет сумма двух переменных a и b.
Функции позволяют сократить программный код для однотипных расчётов.
Тренировочные задачи 16 задания из ЕГЭ по информатике 2023
Задача (Стандартная)
Алгоритм вычисления значения функции F(n), где n – натуральное число,
задан следующими соотношениями:
F(n) = 1 при n = 1;
F(n) = n + F(n − 1), если n – чётно,
F(n) = 3 × F(n − 2), если n > 1 и при этом n – нечётно.
Чему равно значение функции F(25)?
Решение:
Напишем программу для решения данной задачи. В начале опишем все правила, которые даны в условии задачи для функции. В основной части программы запустим эту функцию.
# Сама функция def F(n): if n==1: return 1 if n%2==0: return n+F(n-1) if n>1 and n%2!=0: return 3*F(n-2) # Основная часть программы print(F(25))
После запуска рекурсивной функции программа выведет ответ 531441.
Выражение n%2 != 0 (остаток от деления на «2» не равен нулю) обозначает нечётное число. Выражение n%2==0 обозначает чётное число.
Ответ: 531441
Продолжаем тренировку по подготовке к 16 заданию ЕГЭ по информатике 2022.
Задача (Продолжаем подготовку)
Алгоритм вычисления значения функции F(n), где n – натуральное число, задан следующими соотношениями:
F(1) = 1
F(2) = 3
F(n) = F(n–1) * n + F(n–2) * (n – 1) , при n > 2
Чему равно значение функции F(8)? В ответе запишите только натуральное число.
Решение:
# Сама функция def F(n): if n==1: return 1 if n==2: return 3 if n>2: return F(n-1)*n + F(n-2)*(n-1) # Основная часть программы print(F(8))
Ответ получается 148329.
Ответ: 148329
Закрепляющий пример на рекурсию 16 задания из ЕГЭ по информатике 2022.
Задача(Две функции)
Алгоритм вычисления значения функций F(n) и G(n), где n — натуральное число, задан следующими соотношениями:
F(n) = 0, если n <= 2,
F(n) = G(n — 2), если n > 2
G(n) = 0, n <= 1,
G(n) = F(n — 1) + n, если n > 1
Чему равно значение функции F(8)? В ответе запишите только натуральное число.
Решение:
# Сами функции def F(n): if n<=2: return 0 if n>2: return G(n-2) def G(n): if n<=1: return 0 if n>1: return F(n-1)+n # Основная часть программы print(F(8))
Получается ответ 9.
Ответ: 9
Задача (Количество значений)
Алгоритм вычисления значения функции F(n), где n – натуральное число, задан следующими соотношениями:
F(n) = 2*n*n*n + 1, при n > 25
F(n) = F(n+2) + 2*F(n+3), при n ≤ 25
Определите количество натуральных значений n из отрезка [1; 1000], для которых значение F(n) кратно 11.
Решение:
# Сама функция def F(n): if n>25: return 2*n*n*n + 1 if n<=25: return F(n+2) + 2*F(n+3) k=0 # Перебираем диапазон for i in range(1, 1001): if F(i)%11==0: k=k+1 print(k)
В начале формируем функцию F. Затем перебираем числа из диапазона от 1 до 1000. Каждое число подставляем в функцию F. Если значение функции F делится на 11, то мы зачитываем такое значение i.
В ответе получается 91.
Ответ: 91
Задача (Используем глобальную переменную)
Решение:
При решении этой задачи можно применить глобальную переменную.
def F(n): global s s=s+1 if n>=1: s=s+1 F(n-1) F(n-2) s=s+1 s=0 F(35) print(s)
Здесь внутри функции заводим глобальную переменную s, которая будет подсчитывать количество напечатанных звёздочек. Теперь эту переменную видно при любом вызове функции, и при каждом вызове функции она будет одна и та же переменная. Вместо печати звёздочек пишем конструкцию s=s+1.
В основной части программы перед первым запуском функции переменной s присваиваем 0.
Программа может немного медленно работать из-за большой глубины рекурсии, но через минуту выведет число 96631265.
Ответ: 96631265
Новые тенденции
В последнее время мы видим тенденцию в 16 задании из ЕГЭ по информатике 2023, что теперь мало переписать функцию и её запустить. Необходимо подумать, как можно преобразовать то рекурсивное выражение, которое нужно вычислить.
Задача (Новое веяние)
(К. Багдасарян) Алгоритм вычисления значения функции F(n), где n – натуральное число, задан следующими соотношениями:
F(n) = 2, если n = 1,
F(n) = 2 · F(n – 1), если n > 1.
Чему равно значение выражения F(1900)/21890 ?
Решение:
1 Способ (Аналитическое решение)
Если мы просто перепишем функцию и попытаемся вычислить выражение F(1900)/21890, то получим ошибку RecursionError: maximum recursion depth exceeded. Возникает она из-за слишком большой цепочки вызовов функции.
В подобных задачах нужно попытаться самому упростить выражение, которое пытаемся вычислить. Посмотрим, что из себя представляет функция.
F(1900) = 2*F(1899) = 2*2*F(1898) = … 21900
Тогда
F(1900)/21890 = 21900/21890 = 210 = 1024
Получается 1024.
2 Способ (Через lru_cache)
Чтобы уменьшить цепочку вызовов функции, можно использовать инструмент lru_cache.
from functools import lru_cache @lru_cache(None) def F(n): if n==1: return 2 if n>1: return 2*F(n-1) for i in range(2, 1900): F(i) print(F(1900)/2**1890)
В задаче функция опирается на значение функции от n-1 и т.д. За счёт этого происходят длинные вычисления для каждого числа n.
Использовав инструмент lru_cache, мы пробегаемся в цикле по значениям n в возрастающем порядке, и для каждого значения сохраняем результаты функции. Таким образом, вычисляя очередное значение, программа опирается на уже готовый результат, тем самым цепочка вызовов функции будет маленькой.
Ответ: 1024
Задача(Новое веяние, закрепление)
Алгоритм вычисления значения функции F(n), где n — натуральное число, задан следующими соотношениями:
F(n) = 1 при n ≤ 2;
F(n) = n * F(n-2), если n > 2.
Чему равно значение выражение F(3000)/F(2996) ?
Решение:
1 Способ (Аналитическое решение)
Начнём расписывать F(3000).
F(3000) = 3000*F(2998) = 3000*2998*F(2996)
Получается:
F(3000)/F(2996) = 3000*2998*F(2996)/F(2996) = 3000*2998 = 8994000
2 Способ (Через lru_cache)
from functools import lru_cache @lru_cache(None) def F(n): if n<=2: return 1 if n>2: return n*F(n-2) for i in range(2, 3000): F(i) print(F(3000)/F(2996))
Ответ: 8994000
Задача (Вперёд к победе!)
Алгоритм вычисления значения функции F(n), где n — натуральное число, задан следующими соотношениями:
F(n) = 1 при n=1;
F(n) = 2 при n=2;
F(n) = n*(n-1) + F(n-1) + F(n-2), если n > 2.
Чему равно значение функции F(2023) — F(2021) — 2*F(2020) — F(2019)?
Решение:
1 Способ (Аналитическое решение)
F(2023) = 2023*2022 + F(2022) + F(2021) =
= 2023*2022 + 2022*2021 + F(2021) + F(2020) + F(2021) =
=2023*2022 + 2022*2021 + 2021*2020 + F(2020) + F(2019) + F(2020) + F(2021) =
2023*2022 + 2022*2021 + 2021*2020 + 2*F(2020) + F(2019) + F(2021) =
2023*2022 + 2022*2021 + 2021*2020 + F(2021) + 2*F(2020) + F(2019)
Если подставим полученный результат в выражение, которое нужно найти, то получим:
2023*2022 + 2022*2021 + 2021*2020 = 12259388
2 Способ (Через lru_cache)
from functools import lru_cache @lru_cache(None) def F(n): if n==1: return 1 if n==2: return 2 if n>2: return n*(n-1) + F(n-1) + F(n-2) for i in range(2, 2023): F(i) print(F(2023) - F(2021) -2*F(2020) - F(2019))
Ответ: 12259388
Удачи при решении 16 задания из ЕГЭ по информатике 2022.
А если промежуток намного больше будет? например не [1, 1000], а [1,500 000 000]? пк зависнет просто.. можно кроме как разбивать промежуток много на разных программ решить такую задачу?
Ниже на пяти языках программирования записан рекурсивный алгоритм F.
def F(n):
print(n)
if n > 0:
F(n — 1)
F(n — 3)
Чему равна сумма всех чисел, напечатанных на экране при выполнении вызова F(5)?
А можете показать как это через python решать ?
В программировании рекурсия, или же рекурсивная функция — это такая функция, которая вызывает саму себя.
Рекурсивные функции с возвращаемыми значениями
Задание 6 (ИНФ-11 ЕГЭ 2023_ДЕМО)
Алгоритм вычисления значения функции F(n), где n – натуральное число,
задан следующими соотношениями:
F(n) = 1 при n = 1;
F(n) = n × F(n − 1), если n > 1.
Чему равно значение выражения F(2023) / F(2020)?
Вариант программы 1
Лимит рекурсии по умолчанию в Python является 1000, вы получите ошибку « RecursionError: максимальная глубина рекурсии превышена в сравнении »
Это может быть исправлено, увеличивая предел рекурсиона в Python, ниже – фрагмент о том, как вы можете увеличить предел рекурсии.
import sys
sys.setrecursionlimit(2030)
Вариант программы 2
Алгоритмы, опирающиеся на несколько предыдущих значений
Задание 6 (Решу ЕГЭ)
Последовательность чисел Падована задается рекуррентным соотношением:
F(1) = 1
F(2) = 1
F(3) = 1
F(n) = F(n–3) + F(n–2), при n >3, где n – натуральное число.
Чему равно двенадцатое число в последовательности Падована?
В ответе запишите только натуральное число.
Задание 6 (Решу ЕГЭ)
Алгоритм вычисления значения функции F(n), где n — натуральное число, задан следующими соотношениями:
F(1) = 1;
F(n) = n + F(n − 2), если n — нечётно, и n > 1;
F(n) = n × F(n − 1), если n — чётно.
Чему равно значение функции F(60)?
Алгоритмы, опирающиеся на несколько предыдущих значений
Задание 6 (Решу ЕГЭ)
Алгоритм вычисления значения функции F(n) и G(n), где n – натуральное число, задан следующими соотношениями:
F(1) = 0
F(n) = F(n–1) + n, при n >1
G(1) = 1
G(n) = G(n–1) * n, при n >1
Чему равно значение функции F(5) + G(5)?
В ответе запишите только натуральное число.
Сложные задачи
Задание 6 (Поляков ЕГЭ)
(№ 5604) (А. Куканова) Алгоритм вычисления значения функции F(n), где n – натуральное число, задан следующими соотношениями:
F(n) = sqrt(n), если sqrt(n) – натуральное число,
F(n) = F(n + 1) + 1, если sqrt(n) – дробное число.
Чему равно значение выражения F(4850) + F(5000)?
При делении натурального числа на 2 мы получаем в остатке (%) или 0 или 1 (чётные и нечётные числа), таким образом проверяем, если корень дает четное или нечётное целое число, то выводим корень этого числа во всех остальных случаях применяет функцию F(n+1)+1
sqrt(n) запишем как n**0.5, что бы не подключать дополнительный математический модуль из библиотеки
Задание 6 (Поляков ЕГЭ)
Определите, сколько символов * выведет эта процедура при вызове F(140):
Алгоритмы, опирающиеся на несколько предыдущих значений
Задание 6 (Поляков ЕГЭ)
(№ 5604) (А. Куканова) Алгоритм вычисления значения функции F(n), где n – натуральное число, задан следующими соотношениями:
F(n) = n!, если n ≥ 5000,
F(n) = 2 · F(n + 1) / (n + 1), если 1 ≤ n < 5000.
Чему равно значение выражения 1000 · F(7) / F(4)?
Примечание.
Факториал числа n, который обозначается как n!, вычисляется по формуле n!=1·2·…·n.
Модуль math – один из наиважнейших в Python. Этот модуль предоставляет обширный функционал для проведения вычислений с вещественными числами (числами с плавающей точкой).
Для использования этих функций в начале программы необходимо подключить модуль, что делается командой import:
# программный код
import math
num1 = math.sqrt(2) # вычисление корня квадратного из двух
Как можно заметить из примера выше, для вызова функции мы вынуждены указывать название модуля и символ точки. С другой стороны, если функции используются достаточно часто, то такой вызов (постоянное указание названия модуля и символа точки) может усложнить программу и сделать её менее читабельной. Для того, чтобы не указывать название модуля и символ точки при вызове функций, мы пишем следующий код:
# программный код
from math import *
Если нужно использовать только некоторые функции модуля, то мы можем импортировать только их следующим образом:
from math import sqrt, ceil, factorial
ещё не решила)
Характеристика задания
1. Тип ответа: запись числового значения.
2. Структура содержания задания: дана рекурсивная функция.
3. Уровень сложности задания: повышенный.
4. Примерное время выполнения: (5) минут.
5. Количество баллов: (1).
6. Требуется специальное программное обеспечение: да.
7. Задание проверяет умение работать с рекурсивными алгоритмами, осуществлять вычисления с помощью языка программирования.
Пример задания (демоверсия (2022))
Алгоритм вычисления значения функции (F(n)), где (n) — натуральное число, задан следующими соотношениями:
(F(n)) (=) (1) при (n=1);
(F(n) = n + F(n-1)), если (n) чётно,
(F(n)) (= 2 × F(n-2)), если (n>1) и при этом (n) нечётно.
Чему равно значение функции (F(26))?
Как решать задание?
Задание можно решить «ручным» методом, т. е. самостоятельно посчитать функцию. Это займёт слишком много времени, поэтому лучше написать программу.
Что такое функция, можно вспомнить тут.
Что такое рекурсивный алгоритм, можно вспомнить тут.
Напишем программу
Объявим функцию | |
Опишем первое условие: если (n=1), то… | |
Оператор return прекращает вычисление функции. При (n=1) функция закончит своё вычисление и будет равна (1) |
|
В следующем условии будет определять чётность (n). % — это получение остатка от деления |
|
Если (n) будет чётным, то выполним следующее действие: (n+f(n-1)) |
|
Если (n) больше единицы и при этом нечётное… Напомним, знак (!=) обозначает «не равно» |
|
Выполним действие: (2*f(n-2)) | |
Организуем вывод данных, в скобках укажем необходимое нам значение (n). Запустим программу |
Ответ: (4122).
Вычисление значений рекурсивной
функции
Разбор заданий № 16 КЕГЭ-2021
(соответствует за да нию № 11 ЕГЭ 2020)
Проверяемые элементы содержания: Вычисление рекуррентных выражений. Индуктивное определение
объектов. Умение записать и исполнить ре курсивный вычислительный алгоритм,
заданный в виде рекуррентных соотношений.
Проверяемые умения или способы действий: Строить информационные модели объектов, систем и процессов в
виде алгоритмов.
(повышенный уровень, время – 9 мин)
Что нужно знать:
Рекурсия[1] — |
|||
процесса внутри самого этого объекта или процесса, |
|||
является частью самого |
|||
Рекурсия |
|||
основе заданных базовых |
|||
Рекурсивная функция[2] (от |
|||
f(n) числового |
|||
позволяет вычислять значения f(n) на |
|||
рассуждению по индукции. Чтобы вычисление |
|||
чтобы для некоторых n |
|||
(например, для n |
|||
Рекурсивно |
|||
самой с другими |
|||
● Конечная |
|||
конечного аргумента за конечное число рекурсивных |
|||
отдельно определённых частных случаев, вычисляемых |
|||
пример: |
|||
● Бесконечная |
|||
во всех случаях (по крайней мере, для некоторых из |
|||
могут задаваться бесконечные ряды, бесконечные |
|||
Примером рекурсии в математике является числовая |
|||
рекуррентной формулой, когда каждый следующий член последовательности |
|||
вычисляется как результат функции от n предыдущих |
|||
Фибоначчи). |
|||
Рекурсивные алгоритмы – |
|||
или через другие |
|||
В программировании рекурсия[3] — |
|||
непосредственно (простая рекурсия) или через |
|||
косвенная рекурсия), |
|||
функцию A. Рекурсивная программа |
|||
потенциально бесконечное вычисление, причём без явных повторений частей |
|||
программы и |
|||
Структурно |
|||
команду ветвления (выбор одной из двух или |
|||
условия (условий), которое в данном случае уместно |
|||
рекурсии»), |
|||
является рекурсивной и хотя бы одна — терминальной. Рекурсивная ветвь |
|||
выполняется, когда условие прекращения рекурсии ложно, |
|||
рекурсивный |
|||
Терминальная |
|||
возвращает некоторое значение, не выполняя рекурсивного вызова. Правильно |
|||
написанная |
|||
рекурсивных |
|||
результате чего цепочка последовательных рекурсивных вызовов прервётся и |
|||
выполнится возврат. |
|||
Помимо функций, выполняющих один |
|||
ветви, бывают случаи «параллельной рекурсии», |
|||
делается два или более рекурсивных вызова. |
|||
обработке сложных |
|||
Основной недостаток |
|||
Рекурсивным называется |
Рекуррентное |
||
Для того, чтобы |
В рекуррентном соот |
||
Рекомендации:
Задание |
алгоритма в одной из систем программирования, либо организацией цепочки |
вычислений в электронных |
Информационные ресурсы:
1.
Теория:
Интерактивный плакат «Фракталы» http://elementy.ru/posters/fractals;
Запись вспомогательных алгоритмов на языке Паскаль;
Функции;
Рекурсия в
Python; Программирование на python: Теоретический материал (Рекурсия)
2. Задания
для тренировки: ЕГЭ−2021, Информатика: задания, ответы, решения. Обучающая
система Дмитрия Гущина
3. Онлайн-тест
Константина Полякова для подготовки к ЕГЭ:
16 —
Рекурсивные алгоритмы (Паскаль).
16 — Рекурсивные алгоритмы (Python).
16 — Рекурсивные алгоритмы (C++).
За да ние № 16 (ДЕМО ФИПИ КЕГЭ-2021)
Алгоритм |
|
следующими |
|
F(n) = 1 при n = |
|
F(n) |
|
F(n) |
|
Чему равно значение функции F(26)? |
|
Решение: |
I вариант – решение в
электронных таблицах:
1.
Составим таблицу для n = 1÷26. Введем в ячейки B2,
C2
и D2
формулы
соответствующие заданным рекуррентным соотношениям:
2. С
помощью автозаполнения копируем формулы из диапазона C2:D2 в E2:AA2
II вариант – решение на
Python:
Ответ:
4122
За да ние № 16 (ЕГЭ−2021. Досрочная волна)
Алгоритм |
|
следующими |
|
F(n) = 1 при n = |
|
F(n) |
|
F(n) |
|
Чему равно значение функции F(24)? |
|
Решение: |
I
вариант – решение в электронных таблицах:
1. Составим таблицу для n
= 1÷24. Введем в ячейки B2, C2
и D2
формулы
соответствующие заданным рекуррентным соотношениям:
2. С
помощью автозаполнения копируем формулы из диапазона C2:D2 в
E2:Y2
II
вариант – решение на Python:
Ответ: 2072
Разбор заданий №16. Готовимся к
итоговой аттестации 2021. Лещинер, В.Р.[4]Вариант № 1
Алгоритм вычисления значения функции F(n), |
|
следующими |
|
F(n) = |
|
F(n) = 2×n + F(n |
|
F(n) = 3 × F(n — |
|
Чему равно значение функции F(18)? |
|
Решение: |
I
вариант – решение в электронных таблицах:
1. Составим таблицу для n
= 1÷18. Введем в ячейки B2, C2
и D2
формулы
соответствующие заданным рекуррентным соотношениям:
2. С
помощью автозаполнения копируем формулы из диапазона C2:D2 в
E2:S2
II
вариант – решение на Python:
Ответ:
6597
Вариант № 2
Алгоритм вычисления значения функции F(n), |
|
следующими |
|
F(n) = |
|
F(n) = 3×n + F(n |
|
F(n) = 3 × F(n — |
|
Чему равно значение функции F(20)? |
|
Решение: |
I
вариант – решение в электронных таблицах:
1. Составим таблицу для n
= 1÷20. Введем в ячейки B2, C2
и D2
формулы
соответствующие заданным рекуррентным соотношениям:
2. С
помощью автозаполнения копируем формулы из диапазона C2:D2 в
E2:U2
II
вариант – решение на Python:
Ответ:
19743
Задание № 16.1
Алгоритм вычисления значения функции F(n), |
|
следующими |
|
F(n) = 1 при |
|
F(n) = F(n — 1) + 2 × F(n — 2) при |
|
Чему равно значение функций F(7), |
|
В ответе запишите только натуральное |
|
Решение: |
I вариант – решение в
электронных таблицах:
1.
Составим таблицу для n = 1÷17. Введем в ячейки
B2,
C2
и D2
формулы
соответствующие заданным рекуррентным соотношениям:
2. С помощью автозаполнения
копируем формулы из ячейки D2 в диапазон E2:R2
II вариант – решение на
Python:
Ответ:
43, 1365, 43691
Задание № 16.2
Алгоритм вычисления значения функции F(n), |
|
следующими |
|
F(n) = 2 при п ≤ 2; |
|
F(n) = F(n — 1) + 3 × |
|
Чему равно значение функции F(5), |
|
В ответе запишите только натуральное число. |
|
Решение: |
I вариант – решение в
электронных таблицах:
1.
Составим таблицу для n = 1÷15. Введем в ячейки
B2,
C2
и D2
формулы
соответствующие заданным рекуррентным соотношениям:
2. С помощью автозаполнения
копируем формулы из ячейки D2 в диапазон E2:P2
II вариант – решение на
Python:
Ответ: 38, 2318, 150632
Задание № 16.3 |
||
Алгоритм вычисления значения функции F(n), |
||
следующими |
||
F(n) = n при п ≤ 2; |
||
F(n) = F(n — 1) + 3 × |
||
Чему равно значение функции F(6), |
||
В ответе запишите только натуральное число. |
||
Решение: |
||
I вариант – решение в
электронных таблицах:
1.
Составим таблицу для n = 1÷18. Введем в ячейки
B2,
C2
и D2
формулы
соответствующие заданным рекуррентным соотношениям:
2. С помощью автозаполнения копируем формулы из
ячейки D2 в диапазон E2:S2
II вариант – решение на
Python:
Ответ: 59, 8843, 1318811
Задание № 16.4 |
||
Алгоритм вычисления значения функции F(n), |
||
следующими |
||
F(n) = n + 1 при п ≤ 2; |
||
F(n) = F(n — 1) + 2 × |
||
Чему равно значение функции F(4), |
||
В ответе запишите только натуральное число. |
||
Решение: |
||
I вариант – решение в
электронных таблицах:
1.
Составим таблицу для n = 1÷14. Введем в ячейки
B2,
C2
и D2
формулы
соответствующие заданным рекуррентным соотношениям:
2. С помощью автозаполнения копируем формулы из
ячейки D2 в диапазон E2:O2
II вариант – решение на
Python:
Ответ: 13, 427, 13653
За да ние № 11 (ДЕМО ЕГЭ-2020 ФИПИ)
Ниже на пяти языках программирования |
||
Бейсик |
Python |
С++ |
SUB F(n) PRINT n, IF n >= 3 THEN F(n 2) F(n — 1) END IF END SUB |
def F(n): F(n // 2) F(n — 1) |
void F(int n) { std::cout << n; if (n F(n / 2); F(n — 1); } } |
Алгоритмический |
Паскаль |
|
алг F(div(n, 2)) F(n |
procedure F(n div 2); F(n |
|
Запишите подряд |
||
экран при выполнении |
||
котором они выводятся |
Решение:
f(5) |
5 |
>= 3 – yes |
|||||||
f(div(5,2)) |
2 |
>= 3 – not |
∎ |
||||||
f(5 — 1) |
4 |
>= 3 – yes |
|||||||
f(div(4,2)) |
2 |
>= 3 – not |
∎ |
||||||
f(4-1) |
3 |
>= 3 – yes |
|||||||
f(div(3,2)) |
1 |
>= 3 – not |
∎ |
||||||
f(3-1) |
2 |
>= 3 – not |
∎ |
||||||
Ответ: |
5 |
24 |
23 |
12 |
Ответ: 5242312
За да ние № 11 (ДЕМО ЕГЭ-2019 ФИПИ)
Ниже на пяти языках программирования |
||
Бейсик |
Python |
С++ |
SUB F(n) IF n > 0 THEN F(n — 1) PRINT n F(n — 2) END IF END SUB |
def F(n): if n > 0: F(n — 1) print(n) F(n — 2) |
void } } |
Алгоритмический |
Паскаль |
|
алг F(цел n) нач если n > 0 то F(n — 2) все кон |
procedure F(n: integer); begin if F(n — 2) end end; |
|
Запишите подряд |
||
экран при выполнении |
||
котором они выводятся |
Решение:
n=4 |
f(4) |
4 |
f(4-2) |
2 |
f(2-2) |
∎ |
|||||||||
F(n — 1) F(n — 2) |
f(3) |
3 |
f(3-2) |
1 |
f(1-2) |
∎ ↑ |
f(1) |
1 |
∎ ↑ |
||||||
f(2) |
2 |
f(2-2) |
∎ ↑ |
f(1-1) |
∎ ↑ |
f(0) |
∎ ↑ |
||||||||
f(1) |
1 |
f(1-2) |
∎ ↑ |
||||||||||||
f(0) |
∎ ↑ |
||||||||||||||
Ответ: |
1 |
2 |
3 |
1 |
4 |
1 |
2 |
Ответ: 1231412
За да ние № 11 (ДЕМО ЕГЭ-2018 ФИПИ)
Ниже на пяти языках программирования |
||
Бейсик |
Python |
С++ |
SUB F(n) IF n > 0 THEN PRINT n F(n — 3) F(n 3) END IF END SUB |
def F(n): if n > F(n // 3) |
void } } |
Алгоритмический |
Паскаль |
|
алг F(цел n) нач если n > 0 то F(n — 3) F(div(n, 3)) все кон |
procedure F(n: integer); begin if F(n div 3) end end; |
|
Запишите подряд |
||
экран при выполнении |
||
котором они выводятся |
Решение:
f(9) |
9 |
f(div(6, 3)) |
3 |
||||||||
⤷ |
f(9-3) |
6 |
f(div(6, 3)) |
2 |
⤴ |
f(3-3) |
∎ |
||||
⤷ |
f(6-3) |
3 |
f(div(3, 3)) |
1 |
⤴ |
f(2-3) |
∎ |
f(div(3,3)) |
1 |
||
⤷ |
f(3-3) |
⤴ |
f(1-3) |
∎ |
f(1-3) f(div(1,3)) |
∎ ∎ |
|||||
Ответ: |
9 |
6 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
Ответ: 9631231
Программный комплекс NetTest
1. Дан рекурсивный алгоритм: def F( n ): Сколько символов «звездочка» будет напечатано на экране при выполнении вызова F(6)? |
Ответ: |
2. Дан рекурсивный алгоритм: def F( n ): Сколько символов «звездочка» будет напечатано на экране при выполнении вызова F(7)? |
Ответ: |
3. Дан рекурсивный алгоритм: def F( n ): Сколько символов «звездочка» будет напечатано на экране при выполнении вызова F(6)? |
Ответ: |
4. Дан рекурсивный алгоритм: def F( n ): Сколько символов «звездочка» будет напечатано на экране при выполнении вызова F(5)? |
Ответ: |
5. Дан рекурсивный алгоритм: def F( n ): Найдите сумму чисел, которые будут выведены при вызове F(1). |
Ответ: |
6. Дан рекурсивный алгоритм: def F( n ): Найдите сумму чисел, которые будут выведены при вызове F(1). |
Ответ: |
7. Ниже записаны две рекурсивные процедуры, F и G: def F( n ): Сколько символов «звёздочка» будет напечатано на экране при выполнении вызова F(13)? |
Ответ: |
8. Определите, что выведет на экран программа при вызове F(5). def F( n ): |
Ответ: |
9. Определите, что выведет на экран программа при вызове F(1). def F( n ): |
Ответ: |
10. Определите, что выведет на экран программа при вызове F(1). def F( n ): |
Ответ: |
© К. Поляков, 2021 | kpolyakov.spb.ru |
Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1
Ниже на пяти языках программирования записаны две рекурсивные функции: F и G.
Бейсик | Python |
---|---|
DECLARE FUNCTION F(n) DECLARE FUNCTION G(n) FUNCTION F(n) IF n > 2 THEN F = F(n — 1) + G(n-2) ELSE F = 1 END IF END FUNCTION FUNCTION G(n) IF n > 2 THEN G = G(n — 1) + F(n-2) ELSE G = 1 END IF END FUNCTION |
def F(n): if n > 2: return F(n-1)+ G(n-2) else: return 1 def G(n): if n > 2: return G(n-1) + F(n-2) else: return 1 |
Паскаль | Алгоритмический язык |
function F(n: integer): integer; begin if n > 2 then F := F(n — 1) + G(n — 2) else F := 1; end; function G(n: integer): integer; begin if n > 2 then G := G(n — 1) + F(n — 2) else G := 1; end; |
алг цел F(цел n) нач если n > 2 то знач := F(n — 1) + G(n — 2) иначе знач := 1 все кон алг цел G(цел n) нач если n > 2 то знач := G(n — 1) + F(n — 2) иначе знач := 1 все кон |
Си | |
int F(int n) { if (n > 2) return F(n-1) + G(n-2); else return 1; } int G(int n) { if (n > 2) return G(n-1) + F(n-2); else return 1; } |
Чему будет равно значение, вычисленное при выполнении вызова F(7)?
2
Ниже на пяти языках программирования записаны две рекурсивные функции: F и G.
Бейсик | Python |
---|---|
DECLARE FUNCTION F(n) DECLARE FUNCTION G(n) FUNCTION F(n) IF n > 2 THEN F = F(n — 1) + G(n-2) ELSE F = 1 END IF END FUNCTION FUNCTION G(n) IF n > 2 THEN G = G(n — 1) + F(n-2) ELSE G = 1 END IF END FUNCTION |
def F(n): if n > 2: return F(n-1)+ G(n-2) else: return 1 def G(n): if n > 2: return G(n-1) + F(n-2) else: return 1 |
Паскаль | Алгоритмический язык |
function F(n: integer): integer; begin if n > 2 then F := F(n — 1) + G(n — 2) else F := 1; end; function G(n: integer): integer; begin if n > 2 then G := G(n — 1) + F(n — 2) else G := 1; end; |
алг цел F(цел n) нач если n > 2 то знач := F(n — 1) + G(n — 2) иначе знач := 1 все кон алг цел G(цел n) нач если n > 2 то знач := G(n — 1) + F(n — 2) иначе знач := 1 все кон |
Си | |
int F(int n) { if (n > 2) return F(n-1) + G(n-2); else return 1; } int G(int n) { if (n > 2) return G(n-1) + F(n-2); else return 1; } |
Чему будет равно значение, вычисленное при выполнении вызова F(8)?
3
Ниже на пяти языках программирования записаны две рекурсивные функции: F и G.
Бейсик | Python |
---|---|
FUNCTION F(n) IF n > 2 THEN F = F(n — 1) + G(n — 2) ELSE F = n END IF END FUNCTION FUNCTION G(n) IF n > 2 THEN G = G(n — 1) + F(n — 2) ELSE G = n + 1 END IF END FUNCTION |
def F(n): if n > 2: return F(n-1) + G(n-2) else: return n def G(n): if n > 2: return G(n-1) + F(n-2) else: return n+1 |
Паскаль | Алгоритмический язык |
function F(n: integer): integer; begin if n > 2 then F := F(n — 1) + G(n — 2) else F := n; end; function G(n: integer): integer; begin if n > 2 then G := G(n — 1) + F(n — 2) else G := n+1; end; |
алг цел F(цел n) нач если n > 2 то знач := F(n — 1)+G(n — 2) иначе знач := n все кон алг цел G(цел n) нач если n > 2 то знач := G(n — 1)+F(n — 2) иначе знач := n+1 все кон |
Си | |
int F(int n) { if (n > 2) return F(n-1) + G(n-2); else return n; } int G(int n) { if (n > 2) return G(n-1) + F(n-2); else return n + 1; } |
Чему будет равно значение, вычисленное при выполнении вызова F(6)?
4
Ниже на пяти языках программирования записаны две рекурсивные функции: F и G.
Бейсик | Python |
---|---|
FUNCTION F(n) IF n > 2 THEN F = F(n — 1) + G(n — 2) ELSE F = n END IF END FUNCTION FUNCTION G(n) IF n > 2 THEN G = G(n — 1) + F(n — 2) ELSE G = n + 1 END IF END FUNCTION |
def F(n): if n > 2: return F(n-1) + G(n-2) else: return n def G(n): if n > 2: return G(n-1) + F(n-2) else: return n+1 |
Паскаль | Алгоритмический язык |
function G(n:integer): integer; forward; function F(n: integer): integer; begin if n > 2 then F := F(n — 1) + G(n — 2) else F := n; end; function G(n: integer): integer; begin if n > 2 then G := G(n — 1) + F(n — 2) else G := n+1; end; |
алг цел F(цел n) нач если n > 2 то знач := F(n — 1)+G(n — 2) иначе знач := n все кон алг цел G(цел n) нач если n > 2 то знач := G(n — 1)+F(n — 2) иначе знач := n+1 все кон |
Си | |
int F(int n) { if (n > 2) return F(n-1) + G(n-2); else return n; } int G(int n) { if (n > 2) return G(n-1) + F(n-2); else return n + 1; } |
Чему будет равно значение, вычисленное при выполнении вызова G(6)?
5
Ниже на пяти языках программирования записаны две рекурсивные функции: F и G.
Бейсик | Python |
---|---|
FUNCTION F(n) IF n > 2 THEN F = F(n-1)+G(n-1)+F(n-2) ELSE F = n END IF END FUNCTION FUNCTION G(n) IF n > 2 THEN G = G(n-1)+F(n-1)+G(n-2) ELSE G = n+1 END IF END FUNCTION |
def F(n): if n > 2: return F(n-1)+G(n-1)+F(n-2) else: return n def G(n): if n > 2: return G(n-1)+F(n-1)+G(n-2) else: return n+1 |
Паскаль | Алгоритмический язык |
function F(n: integer): integer; begin if n > 2 then F := F(n-1)+G(n-1)+F(n-2) else F := n; end; function G(n: integer): integer; begin if n > 2 then G := G(n-1)+F(n-1)+G(n-2) else G := n+1; end; |
алг цел F(цел n) нач если n > 2 то знач := F(n-1)+G(n-1)+F(n-2) иначе знач := n все кон алг цел G(цел n) нач если n > 2 то знач := G(n-1)+F(n-1)+G(n-2) иначе знач := n+1 все кон |
Си | |
int F(int n) { if (n > 2) return F(n-1)+G(n-1)+F(n-2); else return n; } int G(int n){ if (n > 2) return G(n-1)+F(n-1)+G(n-2); else return n+1; } |
Чему будет равно значение, вычисленное при выполнении вызова G(5)?
Пройти тестирование по этим заданиям
Доброго времени суток каждому жителю Хабрвилля! Давненько я не писал статей! Пора это исправить!
В сегодняшней статье поговорим о насущной для многих выпускников школ теме — ЕГЭ. Да-да-да! Я знаю, что Хабр — это сообщество разработчиков, а не начинающих айтишников, но сейчас ребятам как никогда нужна поддержка именно сообщества. Ребят опять посадили на дистант. Пока не ясно на какой период, но уже сейчас можно сказать, что ЕГЭ по информатике будет на компьютерах и его можно зарешать при помощи языка Python.
Вот я и подумал, чтобы не получилось как в песне, стоит этим заняться. Я расскажу про все задачи первой части и их решения на примере демо варианта ЕГЭ за октябрь.
Всех желающих — приглашаю ниже!
Быстрый перевод из системы в систему
В Python есть интересные функции bin()
, oct()
и hex()
. Работают данные функции очень просто:
bin(156) #Выводит '0b10011100'
oct(156) #Выводит '0o234'
hex(156) #Выводит '0x9c'
Как вы видите, выводится строка, где 0b — означает, что число далее в двоичной системе счисления, 0o — в восьмеричной, а 0x — в шестнадцатеричной. Но это стандартные системы, а есть и необычные…
Давайте посмотрим и на них:
n = int(input()) #Вводим целое число
b = '' #Формируем пустую строку
while n > 0: #Пока число не ноль
b = str(n % 2) + b #Остатот от деления нужной системы (в нашем сл записываем слева
n = n // 2 #Целочисленное деление
print(b) #Вывод
Данная программа будет работать при переводе из десятичной системы счисления в любую до 9, так как у нас нет букв. Давайте добавим буквы:
n = int(input()) #Вводим целое число
b = '' #Формируем пустую строку
while n > 0: #Пока число не ноль
if (n % 21) > 9: #Если остаток от деления больше 9...
if n % 21 == 10: #... и равен 10...
b = 'A' + b #... запишем слева A
elif n % 21 == 11:#... и равен 11...
b = 'B' + b#... запишем слева B
'''
И так далее, пока не дойдём до системы счисления -1 (я переводил в 21-ную систему и шёл до 20)
'''
elif n % 21 == 11:
b = 'B' + b
elif n % 21 == 12:
b = 'C' + b
elif n % 21 == 13:
b = 'D' + b
elif n % 21 == 14:
b = 'E' + b
elif n % 21 == 15:
b = 'F' + b
elif n % 21 == 16:
b = 'G' + b
elif n % 21 == 17:
b = 'H' + b
elif n % 21 == 18:
b = 'I' + b
elif n % 21 == 19:
b = 'J' + b
elif n % 21 == 20:
b = 'K' + b
else: #Иначе (остаток меньше 10)
b = str(n % 21) + b #Остатот от деления записываем слева
n = n // 21 #Целочисленное деление
print(b) #Вывод
Способ объёмен, но понятен. Теперь давайте используем тот же функцию перевода из любой системы счисления в любую:
def convert_base(num, to_base=10, from_base=10):
# Перевод в десятичную систему
if isinstance(num, str): # Если число - строка, то ...
n = int(num, from_base) # ... переводим его в нужную систему счисления
else: # Если же ввели число, то ...
n = int(num) # ... просто воспринять его как число
# Перевод десятичной в 'to_base' систему
alphabet = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ" # Берём алфавит
if n < to_base: # Если число меньше системы счисления в которую переводить...
return alphabet[n] # ... вернуть значения номера в алфавите (остаток от деления)
else: # Иначе...
return convert_base(n // to_base, to_base) + alphabet[n % to_base] # ... рекурсивно обратиться к функии нахождения остатка
Вызвав функцию вывода print(convert_base(156, 16, 10))
мы переведём 156 из 10 в 16 систему счисления, а введя print(convert_base('23', 21, 4))
переведёт 23 из 4-ичной в 21-ичную систему (ответ: B).
Задача 2
Все задания беру из первого октябрьского варианта (он же вариант № 9325894) с сайта Решу.ЕГЭ.
Решение данной задачи совсем простое: банальный перебор.
print('y', 'x', 'z', 'F') #Напечатаем заголовки таблицы
for y in range(2): #Берём все переменные и меняем их в циклах '0' и '1'
for x in range(2):
for z in range(2):
for w in range(2):
F = ((not x or y) == (not z or w)) or (x and w) #Записываем функцию
print(x, y, z, F) #Выводим результат
Результат:
Нам вывелась вся таблица истинности (1 = True, 0 = False). Но это не очень удобно. Обратите внимание, что в задании, функция равно 0, так и давайте подправим код:
print('y', 'x', 'z', 'F') #Напечатаем заголовки таблицы
for y in range(2): #Берём все переменные и меняем их в циклах '0' и '1'
for x in range(2):
for z in range(2):
for w in range(2):
F = ((not x or y) == (not z or w)) or (x and w) #Записываем функцию
if not F:
print(x, y, z, F) #Выводим результат
Результат:
Далее — простой анализ.
Задача 5
Данная задача легко решается простой последовательностью действий в интерпретационном режиме:
Задача 6
Перепечатали и получили ответ:
s = 0
k = 1
while s < 66:
k += 3
s += k
print(k)
Задача 12
В очередной раз, просто заменим слова на код:
a = '9' * 1000
while '999' in a or '888' in a:
if '888' in a:
a = a.replace('888', '9', 1)
else:
a = a.replace('999', '8', 1)
print(a)
Задача 14
Компьютер железный, он всё посчитает:
a = 4 ** 2020 + 2 ** 2017 - 15
k = 0
while a > 0:
if a % 2 == 1:
k += 1
a = a // 2
print(k)
Задача 16
Опять же, просто дублируем программу в python:
def F(n):
if n > 0:
F(n // 4)
print(n)
F (n - 1)
print(F(5))
Результат:
Задача 17
Задача с файлом. Самое сложное — достать данные из файла. Но где наша не пропадала?!
with open("17.txt", "r") as f: #Открыли файл 17.txt для чтения
text = f.read() #В переменную text запихнули строку целиком
a = text.split("n") #Разбили строку энтерами (n - знак перехода на новую строку)
k = 0 #Стандартно обнуляем количество
m = -20001 #Так как у нас сумма 2-ух чисел и минимальное равно -10000, то минимум по условию равен -20000, поэтому...
for i in range(len(a)): #Обходим все элементы массива
if (int(a[i - 1]) % 3 == 0) or (int(a[i]) % 3 == 0): #Условное условие
k += 1 #Счётчик
if int(a[i - 1]) + int(a[i]) > m: #Нахождение минимума
m = int(a[i - 1]) + int(a[i])
print(k, m) #Вывод
Немного пояснений. Функция with() открывает файл считывает данные при помощи функции read() и закрывает файл. В остальном — задача стандартна.
Задача 19, 20 и 21
Все три задачи — задачи на рекурсию. Задачи идентичны, а вопросы разные. Итак, первая задача:
Пишем рекурсивную функцию и цикл перебора S:
def f(x, y, p): #Рекурсивная функция
if x + y >= 69 or p > 3: #Условия завершения игры
return p == 3
return f(x + 1, y, p + 1) or f(x, y + 1, p + 1) or
f(x * 2, y, p + 1) or f(x, y * 3, p + 1) #Варианты действий
for s in range (1, 58 + 1): #Перебор S
if f(10, s, 1): #Начали с 10 камней
print(s)
break
Немного пояснений. В рекурсивной функции существует 3 переменные x
— число камней в первой куче, y
— число камней во второй куче, p
— позиция. Позиция рассчитывается по таблице:
Игра |
Петя |
Ваня |
Петя |
Ваня |
Петя |
|
p |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Далее — всё по условию задачи.
Вторая задача на теорию игр:
Все отличия в рамке. Ну и код, соответственно, не сильно отличается:
def f(x, y, p): #Рекурсивная функция
if x + y >= 69 or p > 4: #Условия завершения игры
return p == 4
if p % 2 != 0:
return f(x + 1, y, p + 1) or f(x, y + 1, p + 1) or
f(x * 2, y, p + 1) or f(x, y * 3, p + 1) #Варианты действий
else:
return f(x + 1, y, p + 1) and f(x, y + 1, p + 1) and
f(x * 2, y, p + 1) and f(x, y * 3, p + 1) #Варианты действий
for s in range (1, 58 + 1): #Перебор S
if f(10, s, 1): #Начали с 10 камней
print(s)
Отличия:
-
Выиграл Петя, соответственно, позиция 4
-
Так как Петя не может выиграть за один ход — он выигрывает за 2 хода (and, а не or на нечётных позициях (играх Пети))
-
Убрали break, так как нам нужны все S, а не единственный
Последняя вариация задачи:
Сразу код:
def f(x, y, p): #Рекурсивная функция
if x + y >= 69 or p > 5: #Условия завершения игры
return p == 3 or p == 5
if p % 2 == 0:
return f(x + 1, y, p + 1) or f(x, y + 1, p + 1) or
f(x * 2, y, p + 1) or f(x, y * 3, p + 1) #Варианты действий
else:
return f(x + 1, y, p + 1) and f(x, y + 1, p + 1) and
f(x * 2, y, p + 1) and f(x, y * 3, p + 1) #Варианты действий
for s in range (1, 58 + 1): #Перебор S
if f(10, s, 1): #Начали с 10 камней
print(s)
Ну и всего лишь 2 отличия:
-
Позиции 3 или 5, а не 4, так как выиграл Ваня
-
На второй ход выигрывает Ваня и нам нужно or и and поменять. Я заменил только кратность 2.
Задача 22
Ctrl+C, Ctrl+V — наше всё!
for i in range(1, 100000):
x = i
L = 0
M = 0
while x > 0 :
L = L+1
if (x % 2) != 0:
M = M + x % 8
x = x // 8
if L == 3 and M == 6:
print(i)
Задача 23
Итак, код:
def f(x, y):
if x > y: #Перегнали цель
return 0
if x == y: #Догнали цель
return 1
if x < y: #Догоняем цель тремя методами
return f(x + 1, y) + f(x + 2, y) + f(x * 2, y)
print(f(3, 10) * f(10, 12)) #Прошло через 10, значит догнали 10 и от де догоняем 12
Так как в условии задачи мы увеличиваем число, но будем числа «догонять». Три метода описаны, ну а пройти через 10 — значит дойти до него и идти от него.
Собственно, это и есть вся первая часть ЕГЭ по информатике решённая на Python.
Ссылка на репозиторий со всеми программами:
Надеюсь, что смог помочь в своей статье выпускникам и готовящимся
Остался один вопрос — нужен ли разбор второй части ЕГЭ по информатике на Python? Оставлю этот вопрос на ваше голосование.
Всем удачи!
Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.
Делаю разбор второй части?
Проголосовали 106 пользователей.
Воздержались 15 пользователей.