Алгоритмы поиска

В биоинформатике перевод ДНК-последовательности в последовательность аминокислот — ключевой шаг в анализе генетических данных. Каждая группа из трёх нуклеотидов (триплет или кодон) кодирует определённую аминокислоту в соответствии с генетическим кодом.

Необходимо:

1. Найти старт-кодон ATG.
2. Найти ближайший стоп-кодон (TAA, TAG, TGA) после старт-кодона.
3. Перевести последовательность между старт- и стоп-кодонами в аминокислотную последовательность.
4. Повторить процесс для всех возможных белков в последовательности.

Можете использовать словарь генетического кода: https://silvertests.ru/NoteBook.aspx?id=58286

В процессе трансляции последовательность ДНК сначала транскрибируется в РНК, а затем транслируется в белок. Белки кодируются участками между старт-кодоном (ATG) и ближайшим стоп-кодоном (TAA, TAG, TGA). Длина белка измеряется количеством аминокислотных остатков, где каждые три нуклеотида (триплет) кодируют одну аминокислоту.
Надо написать программу, которая:

• Найти все белковые последовательности в заданной цепочке ДНК.
• Подсчитать длину каждой белковой последовательности (в аминокислотах).
• Вывести все найденные белки и их длины.

Длина белка в аминокислотах - это количество триплетов между старт- и стоп-кодонами.

Кодоны — это триплеты нуклеотидов (три буквы), которые определяют аминокислоты в процессе трансляции (синтеза белка).

1. Старт-кодон — кодон, с которого начинается считывание белковой последовательности. В ДНК это всегда ATG.
2. Стоп-кодоны — кодоны, которые сигнализируют окончание считывания. В ДНК это:
   • TAA
   • TAG
   • TGA

 

Надо написать программу, которая:

1. Находит все стартовые (ATG) и стоп-кодоны (TAA, TAG, TGA) в последовательности ДНК.
2. Возвращает их позиции (индексы).

Формат входных данных
Строка содержит последовательность ДНК

Формат выходных данных
В первой строке вывести позиции старт-кодонов в порядке возрастания, во второй строке вывести позиции стоп-кодонов в порядке возрастания.

В биоинформатике часто требуется искать и подсчитывать конкретные последовательности нуклеотидов в ДНК. В данной задаче необходимо подсчитать количество повторений триплета "ATG" в заданной последовательности ДНК. Триплет "ATG" является важным мотивом, связанным с началом кодирования белков. Напишите функцию, которая принимает строку, представляющую последовательность ДНК, и возвращает количество вхождений триплета "ATG" в этой последовательности.

Формат входных данных
В единственной строке дана последовательность ДНК
Формат выходных данных
Необходимо подсчитать количество раз, когда встречается триплет ATG.

Напишите программу, которая:
1) в первой строке запрашивает ввод строки и сохраняет ее в переменной s;
2) во второй строке запрашивает ввод строки и сохраняет ее в переменную subs;
3) выводит на экран наименьший индекс, с которого начинается подстрока subs в строке s; если строка s не содержит подстроку subs, то программа должна вывести -1.

Рассмотрим отрезок целых неотрицательных чисел от \(l\) до \(r\). Запишем их подряд в десятичной системе счисления, получив строку \(a\). Например, если \(l=3\), \(r=10\), то \(a=345678910\).

Найдите такой отрезок подряд идущих неотрицательных чисел \([l,r]\) (\(0 \le l \le r \le 10^{18}\)), что записанная для него строка \(a\) имеет длину ровно \(S\), а количество чисел на отрезке \([l,r]\) максимально.

Формат входных данных
Первая строка содержит одно целое число \(S\) (\(1 \le S \le 10^{18}\)).

Формат выходных данных
В первой строке выведите длину отрезка \([l,r]\). Если решения не существует, выведите одно целое число \(-1\).

Если решение существует, во второй строке выведите искомые границы отрезка \(l\) и \(r\).

Если существуют несколько решений, выведите любое из них.

Алексей, возможно, самый умный и при этом самый ленивый человек в мире. Сегодня он участвует в олимпиаде.

На олимпиаде участникам даны \(n\) задач, за правильное решение \(i\)-й задачи, участник получит \(a_i\) баллов, за неправильное решение баллов не дают. Дипломы призера дадут тем участникам, которые наберут хотя бы половину от суммарного числа баллов. Например, если на олимпиаде дано три задачи, стоимости которых в баллах равны \(1\), \(3\) и \(4\), соответственно, для получения диплома призера достаточно набрать четыре балла.

Алексей пришел на олимпиаду с целью получить диплом призера. При этом Алексей очень умен и может правильно решить любую задачу на олимпиаде. Но в то же время Алексей очень ленив и хочет решить как можно меньше задач.

Алексей настолько ленив, что даже задачи, которые он будет решать, выбирает лениво. Он хочет выбрать некоторую задачу с номером \(k\), а затем решать задачи с номерами \(k, k+1, k+2 \ldots\) до тех пор, пока ему не будет хватать баллов на диплом призера. Максимум, на что готов Алексей, это пропустить одну задачу и не решать ее, чтобы решить в итоге еще меньше задач.

Зная стратегию Алексея и информацию о задачах олимпиады, определите минимальное количество задач, которые нужно решить Алексею, чтобы получить диплом призера.

Формат входных данных
В первой строке дано одно натуральное число \(n\) — количество задач на олимпиаде (\(1 \le n \le 10^5\)).

Во второй строке заданы \(n\) чисел \(a_1, a_2, \dots a_n\) — стоимости каждой задачи в баллах (\(1 \le a_i \le 10^9\)).

Формат выходных данных
Выведите одно число — минимальное количество задач, которые может решить Алексей, придерживаясь своей стратегии, чтобы получить диплом призера.

В первом тесте из примера для получения диплома призера необходимо набрать хотя бы четыре балла. Алексей может начать решать с третьей задачи, пропустить четвертую и набрать четыре балла, решив две задачи.

Во втором тесте достаточно решить только вторую задачу, набрав три балла.

Учительница задала Пете домашнее задание — в заданном тексте расставить ударения в словах, после чего поручила Васе проверить это домашнее задание. Вася очень плохо знаком с данной темой, поэтому он нашел словарь, в котором указано, как ставятся ударения в словах. К сожалению, в этом словаре присутствуют не все слова. Вася решил, что в словах, которых нет в словаре, он будет считать, что Петя поставил ударения правильно, если в этом слове Петей поставлено ровно одно ударение.

Оказалось, что в некоторых словах ударение может быть поставлено больше, чем одним способом. Вася решил, что в этом случае если то, как Петя поставил ударение, соответствует одному из приведенных в словаре вариантов, он будет засчитывать это как правильную расстановку ударения, а если не соответствует, то как ошибку.

Вам дан словарь, которым пользовался Вася и домашнее задание, сданное Петей. Ваша задача — определить количество ошибок, которое в этом задании насчитает Вася.

Входные данные
Вводится сначала число N — количество слов в словаре (0≤N≤100).

Далее идет N строк со словами из словаря. Каждое слово состоит не более чем из 30 символов. Все слова состоят из маленьких и заглавных латинских букв. В каждом слове заглавная ровно одна буква — та, на которую попадает ударение. Слова в словаре расположены в алфавитном порядке. Если есть несколько возможностей расстановки ударения в одном и том же слове, то эти варианты в словаре идут в произвольном порядке.

Далее идет упражнение, выполненное Петей. Упражнение представляет собой строку текста, суммарным объемом не более 30000 символов. Строка состоит из слов, которые разделяются между собой ровно одним пробелом. Длина каждого слова не превышает 30 символов. Все слова состоят из маленьких и заглавных латинских букв (заглавными обозначены те буквы, над которыми Петя поставил ударение). Петя мог по ошибке в каком-то слове поставить более одного ударения или не поставить ударения вовсе.

Выходные данные
Выведите количество ошибок в Петином тексте, которые найдет Вася.

Примечание
1) В слове cannot, согласно словарю возможно два варианта расстановки ударения. Эти варианты в словаре могут быть перечислены в любом порядке (т.е. как сначала cAnnot, а потом cannOt, так и наоборот).
Две ошибки, совершенные Петей — это слова be (ударение вообще не поставлено) и fouNd (ударение поставлено неверно). Слово thE отсутствует в словаре, но поскольку в нем Петя поставил ровно одно ударение, признается верным.
2) Неверно расставлены ударения во всех словах, кроме The (оно отсутствует в словаре, в нем поставлено ровно одно ударение). В остальных словах либо ударные все буквы (в слове PAGE), либо не поставлено ни одного ударения.

Наиболее известная игра, дошедшая до нас из Японии – это Судоку. Новая игра должна затмить ее славу. Про нее известно следующее. Нам дан квадрат, разделенный сеткой на n×n клеток, а каждая клетка содержит картинку одного из k типов. Игрок должен переместить их, чтобы получить максимально возможное число одинаковых первых рядов (два ряда считаются одинаковыми, если оба заполнены одинаковыми картинками и в одинаковом порядке). По виду таблицы определите, сколько одинаковых рядов в ней можно сложить (если менять картинки как угодно).

Например, если нам дана такая таблица:

одно из результирующих состояний в игре будет:

Входные данные
Первая строка входных данных содержит два числа n (1≤n≤40000) и k (1≤k≤50000). Каждая из следующих k строк содержит число картинок в таблице каждого из k типов. Все числа больше 0, их сумма в точности равна n².

Выходные данные
Выведите в первой строке максимальное количество одинаковых рядов, которые можно построить из этих картинок. В следующих n строках выведите содержание таких рядов: в каждой строке должно находиться одно число – номер соответствующей картинке в порядке ее появления во входных данных. Если решений несколько, выведите любое из них.

Даша имеет n ювелирных украшений. Каждое украшение имеет стоимость wi и значимость для Даши vi. В связи с финансовым кризисом Даша решила продать некоторые украшения и сохранить только k из имеющихся. Чтобы решить, что именно сохранить, Даша вводит параметр важности для набора из выбранных k украшений, который вычисляет по следующей формуле:
\(\frac{\sum_{j=1}^k v_i}{\sum_{j=1}^k w_i}\)

Даша решает сохранить такие k украшений, для которых параметр важности будет максимально возможным. Помогите ей правильно выбрать украшения.

Входные данные
Первая строка ввода содержит числа n – количество ювелирных изделий у Даши и k – количество ювелирных изделий, которые планируется оставить (1 ≤ k ≤ n ≤ 100000).

В следующих n строках содержатся по два числа – v_i и w_i (0 ≤ v_i ≤ 10⁶,1≤w_i≤10⁶, обе суммы всех значений vi и wi не превосходят 10⁷ каждая).

Выходные данные
Выведите k чисел – номера ювелирных украшений, которые следует оставить. Если существует несколько решений, то выведите любое из них.

Пусть A — массив, состоящий из N элементов A₁,...,A_N. Обозначим его максимальноеи минимальное значение как max(A) и min(A) соответственно. Вычислим сумму элементов S, S=A₁+A₂+…+A_N. Заменим каждый элемент массива на разницу S и этого элемента: A_i:=S-A_i, 1≤i≤N. Такое преобразование массива A назовем операцией Confuse. Напишите программу, которая по массиву B, полученному в результате K–кратного применения операции Confuse к некоторому массиву A, вычислит разность max(A)-min(A).

Входные данные
Первая строка входного файла содержит целые числа N и K, где N — количество элементов массива B (2 ≤ N ≤ 10000), а K — количество применений операции Confuse к начальному массиву A, 1 ≤ K ≤ 100. Вторая строка файла содержит N элементов массива B. Элементы массива B — целые числа, принадлежащие диапазону от -2 000 000 000 до 2 000 000 000.

Выходные данные
Единственная строка выходного файла должна содержать целое число - разность max(A) и min(A).

Джо - электрик-ковбой. Как у всех ковбоев у него есть лассо, как всем электрикам ему иногда приходиться залезать на столбы, и как все он ленив.

Вот и сейчас ему поручили проверить два стоящих на расстоянии d друг от друга столба высоты h₁ и h₂ соответственно. Чтобы убедиться, что все хорошо, Джо должен побывать на вершинах обоих столбов.

Электрик-ковбой посещает столбы следующим образом: сначала он выбирает один из столбов и просто взбирается на него. Выполнив все работы на вершине, он спускается по этому столбу на некоторую высоту (возможно до самой земли), достает свое лассо и цепляется им за некоторую точку второго столба (это может быть произвольная точка). После этого Джо прыгает и двигается вниз по дуге окружности с центром в точке, за которую зацепилось лассо, пока не достигнет либо другого столба, либо земли.

При этом если от начальной позиции электрика до конца его полета высота изменяется более чем на l, то ковбой набирает слишком большую скорость, больно ударяется и попадает в больницу, так и не выполнив работу. Поэтому Джо всегда аккуратно выбирает параметры прыжка.

Если в результате прыжка Джо оказался на земле, он подходит к другому столбу и взбирается на него. Если же Джо оказался на столбе, то он взбирается на вершину из той точки, в которой он оказался.



Джо просит вас помочь ему выполнить работу, сообщив какое минимальное расстояние ему придется лезть вверх по столбам.

Входные данные
Входной файл содержит четыре положительных целых числа: d, h₁, h₂ и l - расстояние между столбами, высоту первого и второго столбов и максимальный допустимый перепад высот при прыжке, соответственно. Все числа во входном файле не превышают 10⁶.

Выходные данные
Выведите ответ с максимальной возможной точностью. Ответ будет проверяться с точностью до 10⁻⁵.

Учительница задала Пете домашнее задание — в заданном тексте расставить ударения в словах, после чего поручила Васе проверить это домашнее задание. Вася очень плохо знаком с данной темой, поэтому он нашел словарь, в котором указано, как ставятся ударения в словах. К сожалению, в этом словаре присутствуют не все слова. Вася решил, что в словах, которых нет в словаре, он будет считать, что Петя поставил ударения правильно, если в этом слове Петей поставлено ровно одно ударение.

Оказалось, что в некоторых словах ударение может быть поставлено больше, чем одним способом. Вася решил, что в этом случае если то, как Петя поставил ударение, соответствует одному из приведенных в словаре вариантов, он будет засчитывать это как правильную расстановку ударения, а если не соответствует, то как ошибку.

Вам дан словарь, которым пользовался Вася и домашнее задание, сданное Петей. Ваша задача — определить количество ошибок, которое в этом задании насчитает Вася.

Входные данные
Вводится сначала число N — количество слов в словаре (0≤N≤20000).

Далее идет N строк со словами из словаря. Каждое слово состоит не более чем из 30 символов. Все слова состоят из маленьких и заглавных латинских букв. В каждом слове заглавная ровно одна буква — та, на которую попадает ударение. Слова в словаре расположены в алфавитном порядке. Если есть несколько возможностей расстановки ударения в одном и том же слове, то эти варианты в словаре идут в произвольном порядке.

Далее идет упражнение, выполненное Петей. Упражнение представляет собой строку текста, суммарным объемом не более 300000 символов. Строка состоит из слов, которые разделяются между собой ровно одним пробелом. Длина каждого слова не превышает 30 символов. Все слова состоят из маленьких и заглавных латинских букв (заглавными обозначены те буквы, над которыми Петя поставил ударение). Петя мог по ошибке в каком-то слове поставить более одного ударения или не поставить ударения вовсе.

Выходные данные
Выведите количество ошибок в Петином тексте, которые найдет Вася.

Примечание
1) В слове cannot, согласно словарю возможно два варианта расстановки ударения. Эти варианты в словаре могут быть перечислены в любом порядке (т.е. как сначала cAnnot, а потом cannOt, так и наоборот).
Две ошибки, совершенные Петей — это слова be (ударение вообще не поставлено) и fouNd (ударение поставлено неверно). Слово thE отсутствует в словаре, но поскольку в нем Петя поставил ровно одно ударение, признается верным.
2) Неверно расставлены ударения во всех словах, кроме The (оно отсутствует в словаре, в нем поставлено ровно одно ударение). В остальных словах либо ударные все буквы (в слове PAGE), либо не поставлено ни одного ударения.

В связи с увеличившимся количеством аварий на железной дороге, руководство дороги решило изменить график движения поездов. Анализ состояния полотна дороги показал, что оптимальным является следующий график движения: сначала T₁ минуту поезд идет со скоростью V₁ метр в минуту, потом T₂ минуты со скоростью V₂ метра в минуту, ..., наконец, T_N минут со скоростью V_N метрв в минуту. При этом на любом из этих участков поезд может стоять (V_i = 0).

По действующей инструкции обеспечения безопасности движения расстояние между началами двух следующих друг за другом поездов не должно превышать L метров. Напишите программу, которая по этим данным определяет минимально допустимый интервал в минутах между отправлениями поездов, позволяющий им двигаться без опасного сближения.

Входные данные
Первые две строки входных данных содержат числа L и N (100 ≤ L ≤ 10000, 1 ≤ N ≤ 1000). Далее идет N строк, задающих график движения поезда, каждая строка содержит пару чисел T_i и V_i (1 ≤ T_i ≤ 1000, 0 ≤ V_i ≤ 1000).

Выходные данные
Требуется вывести минимально допустимый интервал отправления поездов в минутах, с не менее, чем тремя знаками после точки.

Дано два массива. Для каждого элемента второго массива определите, сколько раз он встречается в первом массиве.

Входные данные
Первая строка входных данных содержит одно число N (1 ≤ N ≤ 10⁵) – количество элементов в первом массиве. Далее идет N целых чисел, не превосходящих по модулю 10⁹ – элементы первого массива, Далее идет количество элементов M во втором массиве и M элементов второго массива с такими же ограничениями.

Выходные данные
Выведите M чисел: для каждого элемента второго массива выведите, сколько раз такое значение встречается в первом массиве.

Ввиду тесноты на Бродвее, некоторые из бродвейских театров хотят переехать на соседнюю улицу. Эта улица тоже прямая, но в отличие от предыдущей задачи, расстояния между домами могут быть произвольными.

Для уменьшения конкуренции театры хотят разместиться в домах на этой улице так, чтобы минимальное расстояние между двумя соседними театрами было как можно больше.

Входные данные

Первая строка входных данных содержит  количество домов на улице N и количество театров K (1 ≤ K ≤ N ≤ 104). Далее идет N чисел в порядке возрастания  – координаты домов на улице.

Выходные данные

Выведите единственное число  – наибольшее возможное допустимое расстояние между театрами.

Знаменитый театральный критик переезжает в Нью-Йорк. Как известно, все театры в Нью-Йорке размещены на Бродвее, поэтому критик тоже, несомненно, поселится на Бродвее, чтобы быть как можно ближе ко всем театрам. Определите номер дома, в котором должен поселиться критик, чтобы суммарное расстояние от его дома до всех театров было бы минимально. Бродвей представляет собой прямую улицу, на котором подряд, на равном расстоянии друг от друга размещены дома, нумерация которых начинается с 1. В одном доме может находиться несколько театров, критик может поселиться в любом доме, даже если в этом доме находится театр.

Входные данные
Первая строка входных данных содержит одно число N (1 ≤ N ≤10⁵)  – количество театров на Бродвее. Далее идет N натуральных чисел, не превосходящих 10⁹  – номера домов, в которых размещены театры.

Выходные данные
Выведите единственное число  – номер дома, в котором должен поселиться критик.

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные
1	2 1 10	5
2	3 1 3 5	3

N вражеских кораблей движутся прямолинейно с постоянными скоростями. Вакуумная бомба уничтожает все объекты в радиусе R от точки взрыва (то есть все объекты, расстояние от которых до точки взрыва не больше R). Взрывать бомбу можно только в целые моменты времени.

Требуется определить, за какое наименьшее количество взрывов можно уничтожить все корабли, а также в какие моменты времени и в каких точках для этого следует произвести взрывы. Время отсчитывается от момента, когда координаты движущихся кораблей были определены со спутника.

Входные данные
В первой строке входных данных задаются целые числа N (2 <= N <= 10) и R (0 < R ≤ 50. В следующих Nстроках  содержится по 4 числа, описывающих движение кораблей. Первые два числа строки – координаты корабля в момент времени 0, по модулю не превосходящие 10⁵. Следующие два числа – значения координат вектора скорости, по модулю не превосходящие 1000. Все эти числа целые.

Гарантируется, что никакие 2 корабля не имеют одинаковые векторы скорости.Однако вполне возможно, что в какой-то момент времени два корабля пройдут через одну точку.

Выходные данные
В первой строке выведите одно число – минимальное количество взрывов K. В следующих K строках для каждого взрыва выведите по три числа: целое время взрыва и вещественные координаты взрыва, указанные с точностью не менее трех значащих цифр после точки. Разрешается производить взрывы как в разные, так и в один и тот же момент времени. Разрешается взрывы производить как в различных точках, так и в одной точке в разные моменты времени.

Если решений несколько, выведите любое из них.

Жил-был жадный Король. Он приказал своему главному Архитектору построить поле для королевского крикета в парке. Король был таким жадным, что не послушал предложение своего Архитектора построить поле прямо в центре парка и окружить его живописным бордюром деревьев, специально посаженных вокруг. Вместо этого он приказал не срубать деревья и не сажать новых, но построить самое большое поле для крикета, какое только можно. Если Король обнаружит, что Архитектор посмел тронуть даже единственное дерево в парке или спроектировал меньшее поле, чем было возможно, Архитектор лишится головы. Более того, он потребовал от Архитектора представить план поля, где указаны его точное положение и размер.

Ваша задача - помочь бедному Архитектору сохранить голову, написав программу, которая найдёт максимальный размер поля для крикета и его положение внутри парка, удовлетворяющие требованиям Короля.

Задача слегка упрощена тем, что парк Короля имеет прямоугольную форму и расположен на плоской поверхности. Более того, границы парка параллельны направлениям север - юг и восток - запад. В то же время игра в королевский крикет всегда происходит на квадратном поле, границы которого также параллельны направлениям север - юг и восток - запад. Архитектор уже сопоставил парку прямоугольную декартову систему координат и точно определил координаты каждого дерева. Оси этой системы координат, конечно, параллельны направлениям север - юг и восток - запад. Юго-западный угол парка имеет координаты (0, 0), а северо-восточный - координаты (W, H), где W и H - длина и ширина парка соответственно.

В этой задаче вы можете пренебречь диаметром деревьев. Деревья не могут находиться внутри поля для крикета, но могут располагаться на его сторонах. Поле для крикета может также касаться границы парка, но не должно лежать вне парка.



Входные данные
Первая строка содержит три целых числа, N, W и H, разделённых пробелами: N - число деревьев в парке, W и H - длина и ширина парка соответственно.

Следующие N строк описывают координаты деревьев в парке. Каждая строка содержит два целых числа xi и yi, разделённых пробелом и представляющих собой координаты i-го дерева. Все деревья имеют различные координаты.

Ограничения: 1 <= N <= 100, 1 <= W, H <= 10 000, 0 <= x_i <= W, 0 <= y_i <= H.

Выходные данные
Вывести через пробел три целых числа, P, Q и L, где (P, Q) - координаты юго-западного угла поля для крикета, L - длина его сторон. Если существует несколько возможных положений поля максимального размера, вывести любое.

Гирлянда состоит из N лампочек на общем проводе. Один её конец закреплён на заданной высоте A мм (H₁ = A). Благодаря силе тяжести гирлянда прогибается: высота каждой неконцевой лампы на 1 мм меньше, чем средняя высота ближайших соседей (H_i = (H_i - 1 + H_i + 1) / 2 - 1 для 1 < i < N). Требуется найти минимальную высоту второго конца B (B = H_N) при условии, что ни одна из лампочек не должна лежать на земле (H_i > 0 для 1 <= i <= N).

Ограничения: 3 <= N <= 1000 - целое, 10 <= A <= 1000 - вещественное.

Входные данные
В первой строке находятся два числа, N и A.

Выходные данные
Вывести одно вещественное число B с двумя знаками после запятой.