40 задач на Python

на главную - закладки

Жанры

Поделиться:
Шрифт:

Глава 1: Задачи на логику и сообразительность

1. Задача о пастухе и волках

Условие:

Пастух охраняет стадо овец на лугу. На лугу также находятся волки. Луг можно представить в виде сетки (N \times M) клеток. Каждая клетка может быть либо пустой, либо содержать овцу, либо волка, либо пастуха.

Пастух может двигаться на одну клетку вверх, вниз, влево или вправо (но не по диагонали). Волки также могут двигаться

на одну клетку в любом из четырех направлений. В каждом ходу все волки и пастух делают один шаг одновременно. Если волк попадает на клетку с овцой, он съедает овцу. Если волк попадает на клетку с пастухом, волк останавливается, и пастух побеждает в этом раунде.

Ваша задача – написать программу, которая моделирует передвижения пастуха и волков на лугу, чтобы пастух мог спасти как можно больше овец.

Входные данные:

– Размер луга (N \times M)

– Позиции овец, волков и пастуха на лугу

– Количество ходов, которые нужно смоделировать

Выходные данные:

– Позиции всех овец, волков и пастуха после заданного количества ходов

– Количество спасённых овец

Пример входных данных:

5 5

Пастух: 2 2

Овцы: 1 1, 3 3, 4 4

Волки: 0 0, 4 0

Ходы: 5

Пример выхода:

Пастух: 3 3

Овцы: 1 1, 3 3

Волки: 0 1, 4 1

Спасённые овцы: 2

Пояснение:

1. На вход подаются размеры луга (5x5), стартовые позиции пастуха (2,2), овец (1,1), (3,3), (4,4), волков (0,0), (4,0) и количество ходов (5).

2. Программа моделирует передвижение пастуха и волков в течение 5 ходов и выводит финальные позиции и количество спасённых овец.

Примечания:

– Считайте, что пастух и волки могут двигаться на одну клетку в одном направлении за один ход.

– Волки преследуют овец или пастуха, выбирая направление, которое минимизирует расстояние до ближайшей овцы или пастуха.

– Овцы остаются на месте.

– Если несколько волков попадают на одну клетку одновременно, один волк съедает овцу, остальные остаются на этой клетке.

Идея решения задачи о пастухе и волках

1. Представление поля

Представим луг в виде двумерного массива (списка списков). Каждая клетка может содержать одну из следующих сущностей:

– Пустая клетка (`.`)

– Пастух (`P`)

– Овца (`S`)

– Волк (`W`)

2. Чтение и обработка входных данных

Читаем размеры луга, позиции пастуха, овец и волков, а также количество ходов. Инициализируем двумерный массив для представления луга и заполняем его исходными данными.

3. Логика движения

– Пастух движется в направлении ближайшей овцы, чтобы защитить её.

– Можно использовать алгоритм поиска кратчайшего пути, например, алгоритм A* или простейший жадный алгоритм, чтобы определить направление движения пастуха

к ближайшей овце.

– Волки движутся в направлении ближайшей овцы или пастуха.

– Для каждого волка определяем кратчайший путь до ближайшей цели и движемся в этом направлении.

– На каждом шагу все волки и пастух совершают по одному движению одновременно. Важно учесть, что сначала нужно рассчитать новые позиции всех сущностей, а затем обновить поле.

4. Обработка столкновений

– Если волк попадает на клетку с овцой, овца съедается.

– Если волк попадает на клетку с пастухом, волк останавливается и считается побеждённым, и пастух побеждает в этом раунде.

5. Моделирование ходов

– Повторяем процесс движения и обновления поля для заданного количества ходов.

– Отслеживаем количество спасённых овец.

6. Вывод результатов

– По завершении всех ходов выводим конечные позиции пастуха, овец и волков.

– Выводим количество спасённых овец.

Пример реализации на Python

```python

from collections import deque

# Чтение входных данных

N, M = map(int, input.split)

pastukh = tuple(map(int, input.split))

sheep_positions = [tuple(map(int, pos.split)) for pos in input.split(',')]

wolf_positions = [tuple(map(int, pos.split)) for pos in input.split(',')]

K = int(input)

# Инициализация поля

field = [['.' for _ in range(M)] for _ in range(N)]

field[pastukh[0]][pastukh[1]] = 'P'

for x, y in sheep_positions:

field[x][y] = 'S'

for x, y in wolf_positions:

field[x][y] = 'W'

# Вспомогательные функции

def is_valid(x, y):

return 0 <= x < N and 0 <= y < M

def bfs(start, goals):

queue = deque([start])

visited = set

visited.add(start)

dist = {start: 0}

while queue:

x, y = queue.popleft

if (x, y) in goals:

return dist[(x, y)], (x, y)

for dx, dy in [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]:

nx, ny = x + dx, y + dy

if is_valid(nx, ny) and (nx, ny) not in visited:

queue.append((nx, ny))

visited.add((nx, ny))

dist[(nx, ny)] = dist[(x, y)] + 1

return float('inf'), None

# Основная логика движения и моделирования

for _ in range(K):

# Движение пастуха

_, nearest_sheep = bfs(pastukh, sheep_positions)

if nearest_sheep:

px, py = pastukh

sx, sy = nearest_sheep

if px < sx: px += 1

elif px > sx: px -= 1

elif py < sy: py += 1

elif py > sy: py -= 1

pastukh = (px, py)

# Движение волков

new_wolf_positions = []

for wx, wy in wolf_positions:

_, target = bfs((wx, wy), sheep_positions + [pastukh])

Книги из серии:

Без серии

Комментарии:
Популярные книги

На границе империй. Том 9. Часть 4

INDIGO
17. Фортуна дама переменчивая
Фантастика:
космическая фантастика
попаданцы
5.00
рейтинг книги
На границе империй. Том 9. Часть 4

Любовь и магия (сборник)

Гаврилова Анна Сергеевна
Колдовские миры
Фантастика:
фэнтези
мистика
8.38
рейтинг книги
Любовь и магия (сборник)

Пляска смерти

Келлерман Бернгард
Проза:
историческая проза
6.25
рейтинг книги
Пляска смерти

Коммунизм как реальность

Зиновьев Александр Александрович
Документальная литература:
критика
публицистика
6.25
рейтинг книги
Коммунизм как реальность

Санкт-Петербург. Автобиография

Королев Кирилл Михайлович
Научно-образовательная:
история
5.00
рейтинг книги
Санкт-Петербург. Автобиография

Красавица Альмиу

Мак Иван
23. Легенды Вселенной
Фантастика:
боевая фантастика
5.00
рейтинг книги
Красавица Альмиу

Собрание сочинений, том 15

Энгельс Фридрих
15. Собрание сочинений Маркса и Энгельса
Научно-образовательная:
философия
5.00
рейтинг книги
Собрание сочинений, том 15

Итальянский фашизм

Устрялов Николай Васильевич
Научно-образовательная:
история
политика
5.00
рейтинг книги
Итальянский фашизм

Андер Арес

Грехов Тимофей
1. Андер Арес
Фантастика:
рпг
аниме
фэнтези
фантастика: прочее
5.00
рейтинг книги
Андер Арес

Спящий во тьме

Барлоу Джеффри
1. Северные огни
Фантастика:
детективная фантастика
альтернативная история
4.33
рейтинг книги
Спящий во тьме

Первый среди равных

Бор Жорж
1. Первый среди Равных
Фантастика:
попаданцы
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Первый среди равных

Опыты

Монтень Мишель
Научно-образовательная:
философия
7.43
рейтинг книги
Опыты

Имперец. Том 4

Романов Михаил Яковлевич
3. Имперец
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
аниме
5.00
рейтинг книги
Имперец. Том 4

Юдаизм. Сахарна

Розанов Василий Васильевич
Документальная литература:
публицистика
5.00
рейтинг книги
Юдаизм. Сахарна
Спасибо за голос.