- •Додаток б Варінти завдань
- •Раздел 1. Решение задач целочисленной арифметики (задачи, основанные на свойствах чисел, составляющих их цифр).
- •I. Теоретические вопросы:
- •II. Задачи для самостоятельного решения:
- •Раздел 2. Системы счисления
- •I. Теоретические вопросы:
- •II. Задачи для самостоятельного решения:
- •II. Задачи для самостоятельного решения:
- •Раздел 4. Преобразование и построение матриц.
- •Теоретические вопросы:
- •Раздел 3. Многочлены.
- •I. Теоретические вопросы:
- •II. Задачи для самостоятельного решения:
- •I. Теоретические вопросы:
- •II. Задачи для самостоятельного решения:
- •Раздел 6. Сортировка массивов и файлов
- •I. Теоретические вопросы:
- •II. Задачи для самостоятельного решения:
- •Раздел 7. Подпрограммы. Использование рекурсии.
- •I. Теоретические вопросы:
- •II. Задачи для самостоятельного решения:
- •Раздел 8. Работа с текстом.
- •I. Теоретические вопросы:
- •II. Задачи для самостоятельного решения:
- •Раздел 9. Элементы криптографии. Шифрование текста.
- •I. Теоретические вопросы:
- •II. Задачи для самостоятельного решения:
- •Раздел 10. Перебор и его сокращение
- •Теоретические вопросы:
- •II. Задачи для самостоятельного решения:
- •Раздел 11.
- •I. Теоретические вопросы:
- •II. Задачи для самостоятельного решения:
- •Рекомендуемая литература:
I. Теоретические вопросы:
Представление данных в виде числовых массивов.
Алгоритмы обработки числовых массивов.
Представление массивов в памяти компьютера.
Действия над матрицами.
Практическое значение матричного представления данных.
II. Задачи для самостоятельного решения:
Даны матрицы А и В размера k×m и m×l соответственно. Найти произведение АВ.
Дана квадратная матрица порядка n. Получить матрицу А2.
Даны квадратные матрицы Аи В порядка n. Получить матрицу АВ-ВА.
Дана квадратная матрица А порядка n. Получить матрицу АВ; элементы матрицы В вычисляются по формуле:
а)
;
б)
в)
(i, j = 1, …, n).
Даны квадратная матрица А порядка n и вектор b с n элементами. Получить вектор:
а)
;
б)
;
в)
где Е
– единичная матрица порядка n.
Дана квадратная матрица А порядка n. Получить вектор , где b – вектор, элементы которого вычисляются по формуле:
а)
;
б)
(i = 1, …, n).
Даны квадратная матрица А порядка n, векторы x и y с n элементами. Получить вектор
.Даны квадратные матрицы А, В и С порядка n. Получить матрицу
.Даны квадратные матрицы А и В порядка n. Получить матрицу
,
где Е
– единичная матрица порядка n,
а элементы матрицы С
вычисляются по формуле
.
Пусть даны квадратная матрица А порядка m и натуральное число n; требуется найти
.
Алгоритм, основанный на непосредственном
применении формулы
(n
сомножителей), слишком разорителен.
Например,
экономичнее вычислять как
.
Идея одного достаточно экономного
алгоритма вычисления
заключена в следующем: если
,
то
,
если же
,
то
.
Степень с показателем k
вычисляется с учётом этих же соображений.
Итак, надо разделить n
на 2 с остатком:
(0≤l≤1),
потом это же проделать с k
и т. д. Эти действия приводят, как
известно, к построению двоичной записи
n.
Алгоритм, основанный на этой идее,
состоит в том, что последовательно
вычисляются
,
где
- двоичная запись числа n.
Для этого вычисляется, цифра за цифрой,
двоичная запись n
и, параллельно, степень за степенью,
-
каждая следующая степень получается
из предыдущей возведением в квадрат.
Подсчитывается произведение тех из
вычисленных степеней, для которых
соответствующая цифра двоичного
представления равна 1. Например, запись
9 в двоичной системе есть 1001 (9 = 1 8+0 4 + 0
2+ 1); для вычисления
достаточно найти
,
,
(3
умножения), а затем определить
(1
умножение). Преимущество этого алгоритма
в сравнении с простейшим состоит в том,
что простейший алгоритм требует числа
умножений, растущего как линейная
функция от n,
а здесь число умножений, грубо говоря,
пропорционально количеству цифр числа
n
или двоичному логарифму n.
Это преимущество весьма ощутимо при
работе с матрицами (из-за трудоемкости
каждого умножения), хотя, разумеется,
этот алгоритм может быть использован
и для вычисления степени любого числа.
Написать программу, реализующую предложенный алгоритм.
Дана квадратная матрица А порядка 5. Получить матрицу
(см. предыдущую задачу).Дана матрица А размера m×n. Получить транспонированную матрицу
(её размер n×m).Дана матрица А:
а) размера m×m;
б) размера m×n.
Дана квадратная матрица А порядка m. Получить матрицы
и
.Следом квадратной матрицы называется сумма элементов, расположенных на главной диагонали.
Даны квадратная
матрица порядка m,
натуральное число n.
Вычислить следы матриц
.
Комплексная матрица Z представляется парой X, Y действительных матриц так, что
.
Даны действительные квадратные матрицы
A,
B,
C
и D
порядка m.
Найти произведение двух комплексных
матриц
и
,
т.е. найти действительные квадратные
матрицы X
и Y
порядка m
такие, что
.Пусть для квадратной матрицы А, имеющей порядок n, существует обратная матрица
.
Тогда, рассматривая элементы матрицы
как неизвестные величины, из соотношения
,
где Е-единичная
матрица порядка n,
можно получить систему
линейных уравнений с
неизвестными. Найти матрицу этой системы
и вектор, определяющий её правую часть,
считая, что неизвестные элементы матрицы
пронумерованы так, что сначала по
порядку идут элементы первой строки,
затем – второй и т.д. Считать, что А-
заданная матрица порядка 4; в ответе
должны получиться квадратная матрица
и вектор порядка 16.Симметричная квадратная матрица А порядка n задана последовательностью
чисел, аналогично правой треугольной
матрице (см. задача 20). Кроме этой
последовательности дан вектор b
с n
элементами. Найти вектор Ab.Симметричные квадратные матрицы А и В порядка n заданы последовательностями из чисел, аналогично правым треугольным матрицам (см. задача 20). Получить в аналогичном виде:
а) матрицу АВ;
б) матрицу
.
