Задачка мне очень понравилась, прилагаю решение на C#, консольное приложение
Объяснение:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace Археологи_строители
{ class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//Объявляем и задаем переменные "M" и "N", а так же переменную для результата
int M,N=new int();
int MyResult = 0;
Console.WriteLine("Ведите Текущее количество ступенек и Сколько их должно быть:");
M = int.Parse(Console.ReadLine());
N = int.Parse(Console.ReadLine());
// Создаем массив для хранения данных о ступенях. M-Количество ступенек, Цифра - для колонок длины и высоты
int[,] mass = new int[M,2];
// Запись значений в массив
for (int x = 0; x < M; x++){
for (int y = 0; y < 2; y++){
if (y==0){ //Чисто для юзерфрендли отображения
Console.Write($"Введите значение Длины для ступеньки №{x + 1}= ");} else{
Console.Write($"Введите значение Высоты для ступеньки №{x + 1}= ");}
mass[x, y] = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());}
Console.WriteLine();}
/* Как оказалось, самый простой определить какую же ступеньку надо "поднимать"-
* это вычислить площадь гипотетически "заполняемого" пространства над ступенькой и взять
* наименьшее значение.
*
* Итак, допустим если у нас 5 ступенек, то нам нам необходимо записать 4 значения
* (в рамках лестницы) площади заполняемых ступенек.
*
* Перемножаем Длину ступеньки N на высоту ступеньки N+1, M-1 раз и сохраняем в массив
*/
int M2 = M; //Дублируем изначальное число ступенек для контроля цикла
for (int z = 0; z <M2-N; z++)
{
int[] acreage = new int[M - 1];
for (int x = 0; x < M - 1; x++)
{
for (int y = 0; y < 2; y++)
{
acreage[x] = mass[x, 0] * mass[x + 1, 1];
}
}
/*
* И так у нас есть все значения гипотетически заполняемой ступеньки.
* Ищем минимальное значение площади
*/
int minAcreage = acreage[0];
for (int i = 0; i < M - 1; i++)
{
if (minAcreage > acreage[i])
{
minAcreage = acreage[i];
}
}
MyResult = MyResult+minAcreage; //Плюсуем данное значение в переменную результата
// У нас есть минимальная площадь. Найдем номер данной ступеньки
int IndexAcreage = Array.IndexOf(acreage, minAcreage);
//"Достроим нужную нам ступеньку и запишем обновленные данные во временный массив"
int[,] tempMass = new int[M - 1, 2]; //Он на размер меньше, т.к. и "полных" ступенек у нас стало меньше
for (int x = 0; x < M - 1; x++)
{
for (int y = 0; y < 2; y++)
{
//Ступеньки до IndexAcreage мы просто переписываем во временный массив
if (x < IndexAcreage)
{
tempMass[x, y] = mass[x, y];
}
//2 ступеньки от IndexAcreage мы превращаем в одну (застраивая их блоками)
else if (x == IndexAcreage)
{
tempMass[x, y] = mass[x, y] + mass[x + 1, y];
}
/* и после IndexAcreage мы та же копируем, но со сдвигом вправо, т.к. полноценных
* ступенек стало меньше
*/
else if (x > IndexAcreage)
{
tempMass[x, y] = mass[x + 1, y];
}
}
}
M = M - 1; //Поскольку ступенек теперь меньше, то и их фактическое число необходимо уменьшить
for (int x = 0; x < M + 1; x++)
{
for (int y = 0; y < 2; y++)
{
mass[x, y] = 0;
}
}
//переписываем данные в основной массив и запускаем следющую интерацию цикла
for (int x = 0; x < M; x++)
{
for (int y = 0; y < 2; y++)
{
mass[x, y] = tempMass[x, y];
}
}
}
Console.WriteLine($"Минимально необходимое число блоков: {MyResult}");
Console.ReadKey(true);
}
}
}
Решение проверка условий Фано):
1) Для однозначного декодирования достаточно, чтобы выполнялось условие Фано или обратное условие Фано;
2) Проверяем последовательно варианты 1, 3 и 4; если ни один из них не подойдет, придется выбрать вариант 2 («это невозможно»);
3) Проверяем вариант 1: А–00, Б–01, В–011, Г–101, Д–111.
«прямое» условие Фано не выполняется (код буквы Б совпадает с началом кода буквы В);
«обратное» условие Фано не выполняется (код буквы Б совпадает с окончанием кода буквы Г); поэтому этот вариант не подходит;
4) Проверяем вариант 3: А–00, Б–010, В–01, Г–101, Д–111.
«прямое» условие Фано не выполняется (код буквы В совпадает с началом кода буквы Б);
«обратное» условие Фано не выполняется (код буквы В совпадает с окончанием кода буквы Г); поэтому этот вариант не подходит;
5) Проверяем вариант 4: А–00, Б–010, В–011, Г–01, Д–111.
«прямое» условие Фано не выполняется (код буквы Г совпадает с началом кодов букв Б и В); но «обратное» условие Фано выполняется (код буквы Г не совпадает с окончанием кодов остальных буквы); поэтому этот вариант подходит;
ответ: 4
Решение дерево):
1) Построим двоичное дерево, в котором от каждого узла отходит две ветки, соответствующие выбору следующей цифры кода – 0 или 1; разместим на этом дереве буквы А, Б, В, Г и Д так, чтобы их код получался как последовательность чисел на рёбрах, составляющих путь от корня до данной буквы (красным цветом выделен код буквы В – 011):
однозначность декодирования получается за счёт того, что при движении от корня к любой букве в середине пути не встречается других букв (выполняется условие Фано);
3) Теперь проверим варианты ответа: предлагается перенести одну из букв, Б, В или Г, в узел с кодом 01, выделенный синим цветом
4) Видим, что при переносе любой из этих букв нарушится условие Фано; например, при переносе буквы Б в синий узел она оказывается на пути от корня до В, и т.д.; это значит, что предлагаемые варианты не позволяют выполнить прямое условие Фано
5) Хочется уже выбрать вариант 2 («это невозможно»), но у нас есть еще обратное условие Фано, для которого тоже можно построить аналогичное дерево, в котором движение от корня к букве дает её код с конца (красным цветом выделен код буквы В – 011, записанный с конца):
видно, что обратное условие Фано также выполняется, потому что на пути от корня к любой букве нет других букв
6) В заданных вариантах ответа предлагается переместить букву Б, В или Г в синий узел; понятно, что Б или В туда перемещать нельзя – перемещённая буква отказывается на пути от корня к букве Г; а вот букву Г переместить можно, при этом обратное условие Фано сохранится
ответ: 4
