Двоичная система счисления

14 задач
Число у задачи — рейтинг сложности, слово рядом — насколько она трудна по сравнению с другими задачами такого же типа. Шкалы задач с ответом и задач с кодом между собой не сравниваются. Рядом — счётчики попыток: успешные, неуспешные.
2#65793
В мире двоичных чисел решили разобраться, почему некоторые числа не дружат друг с другом, потому после ряда проведённых экспериментов было выявлено, что точно не дружат друг с другом те числа, которые нельзя поставить рядом так, чтобы в их последовательности не было двух и более единиц подряд, а также не было трёх и более нулей подряд.
Помогите понять жителям двоичного мира, сколько пар чисел от 1 до N нельзя точно никак подружить.
Например: есть два числа 4 и 5, в двоичной системе счисления они представлены как 100 и 101. Если их поставить как 101 и 100, получится 101100, что даёт две единицы подряд в строке, значит дружить они не будут, но если поставим наоборот 100 и 101 = 100101, то двух единиц подряд нет, а также нет трёх и более нулей подряд, значит числа могут подружиться.
Формат входных данных
На первой строке подаётся число N (1 <= N <= 105) – количество чисел в двоичном мире от 1 до N (включительно).
Формат выходных данных
Вывести на первой строке количество пар чисел, которые никак нельзя будет подружить друг с другом. Рассматриваются все числа от 1 до N, но все числа уникальны, потому не рассматриваются пары одинаковых чисел и повторяющиеся пары (если нельзя подружить число x с числом y, то пара (x, y) и (y, x) считается одной парой чисел).
Злым числом в математике называется неотрицательное целое число с чётным числом единиц в его двоичной записи (например, число 5 — злое, в его двоичной записи две единицы). Они используются в теории чисел при исследовании последовательности Морса–Туэ и применяются в алгоритмах фрактального сжатия изображений. Натуральное число будем называть очень злым, если само оно чётное и количество единиц в его двоичной записи также чётное. Это такие числа, как 6, 10, 12, 18, 20 и так далее. По данному n определите количество очень злых чисел, не превосходящих n.

Формат входных данных
Единственная строка входного файла содержит натуральное число n (1 ≤ n ≤ 109 ).

Формат выходных данных
Выведите одно неотрицательное целое число — количество очень злых натуральных чисел, не превосходящих n.

В гостинице для жирафов администрация хочет запастись подушкам так, чтобы удовлетворить потребности любого своего возможного постояльца. Известно, что жирафам в зависимости от длины их шеи нужно сложить стопку подушек (в стопке одна или несколько подушек) толщиной от \(1\) до \(n\) сантиметров. При этом администрация хочет обойтись как можно меньшим числом подушек, а среди наборов подушек, удовлетворяющих этим требованиям, администрация выберет набор минимальной суммарной толщины, чтобы он занимал минимальный объём в шкафу.

Помогите администрации составить нужный набор подушек, позволяющий получить стопку любой высоты от \(1\) до \(n\) сантиметров включительно.

Формат входных данных
Во входных данных записано единственное целое число \(n\) — максимально возможная длина шеи жирафа (\(1 \leq n \leq 10^9\)).

Формат выходных данных
В единственной строке через пробел выведите толщину каждой подушки в этом наборе в произвольном порядке. Если ответов несколько, выведите любой из них.


Замечание

В примере из условия необходимо подобрать такой набор из минимального числа подушек, чтобы используя данные подушки удавалось сложить стопку любой целочисленной толщины от \(1\) до \(9\) см. Таким набором является набор из подушек толщиной \(1\), \(2\), \(3\), \(3\) см. Действительно, стопку толщины \(1\), \(2\), \(3\) см можно сложить из одной подушки. Оставшиеся числа получены так: \(4=1+3\), \(5=2+3\), \(6=3+3\), \(7=1+3+3\), \(8=2+3+3\), \(9=1+2+3+3\). Возможны и другие варианты ответа с тем же количеством подушек и их суммарной толщиной. Выполнить условие задачи, используя только три подушки, нельзя.

Тимофей готовится к ЕГЭ. Для отработки навыка скорости и точности поиска ответов на задания по теме «Системы счисления» ему часто приходится решать примеры типа «сколько значащих нулей (или единиц) содержит двоичная запись значения выражения 2a + 2b − 2c?». Значащими называются все цифры, кроме нулей в начале числа (которые обычно и не записываются). Например, десятичное число 20 в двоичной системе счисления записывается как 10100, и в этой записи две значащие цифры «1» и три значащие цифры «0».

Помогите Тимофею по известным a, b и c узнать ответ на задачу.

Входные данные

Программа получает на вход четыре целых неотрицательных числа: a, b, c и d, записанные в отдельных строках. Числа a, b и c соответствуют показателям степеней двоек в задании (0 ≤abc, ≤109). При этом гарантируется, что 2a + 2b − 2c > 0 и a ≠ b.

Число d равно либо 0, либо 1 — цифра, количество которых в значении выражения нужно узнать.

Выходные данные

Программа должна вывести одно неотрицательное целое число — ответ на задачу.

Пример

Ввод

Вывод

Пояснение

4
3
2
1

2

Нужно узнать количество единиц в двоичной записи значения выражения 24 + 23 − 22. Вычислим: 16 + 8 - 4 = 20. 2010 = 101002. Всего две единицы. Такой же результат можно получить, выполнив действия в столбик, не переводя числа в десятичную систему счисления (см. ниже).

 10000
+ 1000
 -----
 11000

 11000
-  100
 -----
 10100
Легендарный учитель математики Юрий Петрович придумал забавную игру с числами. А именно, взяв произвольное целое число, он переводит его в двоичную систему счисления, получая некоторую последовательность из нулей и единиц, начинающуюся с единицы. (Например, десятичное число \(19_{10} = 1\cdot2^4+0\cdot2^3+0\cdot2^2+1\cdot2^1+1\cdot2^0 \)  в двоичной системе запишется как 100112.) Затем учитель начинает сдвигать цифры полученного двоичного числа по циклу (так, что последняя цифра становится первой, а все остальные сдвигаются на одну позицию вправо), выписывая образующиеся при этом последовательности из нулей и единиц в столбик — он подметил, что независимо от выбора исходного числа получающиеся последовательности начинают с некоторого момента повторяться. И, наконец, Юрий Петрович отыскивает максимальное из выписанных чисел и переводит его обратно в десятичную систему счисления, считая это число результатом проделанных манипуляций. Так, для числа 19 список последовательностей будет таким:
10011
11001
11100
01110
00111
10011

...
и результатом игры, следовательно, окажется число \(1\cdot2^4+1\cdot2^3+1\cdot2^2+0\cdot2^1+0\cdot2^0 = 28_{10}  \)

Поскольку придуманная игра с числами все больше занимает воображение учителя, отвлекая тем самым его от работы с ну очень одаренными школьниками, Вас просят написать программу, которая бы помогла Юрию Петровичу получать результат игры без утомительных ручных вычислений.


Решите эту задачу с использованием битовых операций!

 
Входные данные
Входной файл содержит одно целое число N (0<=N<=32767).
 
Выходные данные
Ваша программа должна вывести в выходной файл одно целое число, равное результату игры.

Примеры
Входные данные Выходные данные
1 1 1
Дано натуральное число N. Необходимо определить следующее за ним число, в двоичном разложении которого столько же единиц, сколько в двоичном разложении числа N.
 
Входные данные
Входные данные содержит одно натуральное число N (\(N <= 2^{30}\)).
 
Выходные данные
Выведите ответ на задачу.
 

 

Примеры
Входные данные Выходные данные
1 1 2
2 2 4
3 3 5
Весь год Гошан был прилежным мальчиком и делал добрые дела: переводил бабушку через дорогу, еженедельно оставался в школе на контесты, давал одноклассникам списать химию и т.д.  За это Дедушка Мороз позволил Гошану выбрать абсолютно любой подарок на новый год. Гошан воспользовался возможностью и попросил долгожданную для него книгу “History of Hip-Hop”, ведь он был истинным поклонником хип-хопа! За кем же еще может стоять андерграунд?

Но Дед Мороз решил устроить испытание для мальчика. Он поставил на коробку с книгой кодовый замок.
Кодовый замок устроен следующим образом. На электронном экране замка появляются три числа – a , b и c. Чтобы открыть замок необходимо перевести числа a и b в двоичную систему счисления и поразрядно выполнить для них операцию c.
Описание операций:
1 Конъюнкция
2 Дизъюнкция
3 Исключающее или
4 Импликация
5 Эквивалентность
Результат операции необходимо представить в виде числа в двоичной системе счисления, а затем перевести в десятичное число .
Это число и будет являться ключом числа.
Помогите Гошану открыть замок, ведь с логикой у него плохи дела, а ему очень хочется поскорее почитать “History of Hip-Hop”.
P.S. Если в одном из чисел a и b разрядов будет больше, чем в другом, то в наименьшее необходимо добавить ведущие нули.
Входные данные
Входной файл содержит в себе три числа – a,b(1<=a,b<=1000) и с(1<=c<=5).
Выходные данные
Необходимо вывести одно число – ответ на задачу.
Пример
Ввод:
12 10 5
Вывод:
9
Пояснение
12=1100
10=1010
 
1100
1010
1001
 
1001=9

(с) Курбатов Егор 9и
959#959

К достоинствам двоичной системы счисления можно отнести:


Ответ: 1) возможность экономии электроэнергии 2)наглядность и понятность записис числа в двоичной СС 3)экономию памяти компьютера 4)простоту совершаемых операций и возможность автоматической обработки информации с использованием двух состояний

Поделиться
Класснуть