5 номер. Преобразование записей чисел
Инверсия двоичных разрядов
На вход алгоритма подаётся натуральное число N. Алгоритм строит по нему новое число R следующим образом.
1) Строится двоичная запись числа N.
2) К этой записи дописываются ещё несколько разрядов по следующему правилу: инвертируется последняя цифра двоичной записи числа N (0 заменяется на 1, 1 заменяется на 0)
3) Затем складываются все цифры полученной двоичной записи, и остаток от деления суммы на 2 дописывается в конец числа (справа).
4) Результат переводится в десятичную систему и выводится на экран.
Полученная таким образом запись (в ней на два разряда больше, чем в записи исходного числа N) является двоичной записью искомого числа R.
Пример. Дано число N = 13. Алгоритм работает следующим образом:
1. Двоичная запись числа N: 1101.
2. Последняя цифра 1 заменяется на 0: 1100
3. Дописывается бит четности: 11000
4. На экран выводится число 24.
Укажите число N, после обработки, которого с помощью данного алгоритма получается минимальное значение R, большее 78. В ответе запишите это число в десятичной системе счисления.
Подсказка
Сначала выполните все шаги для одного N, сохраняя строку после каждого изменения. Затем уточните, что требуется выбрать: N, R или количество значений.
Решение
Искомая величина: Укажите число N, после обработки, которого с помощью данного алгоритма получается минимальное значение R, большее 78. В ответе запишите это число в десятичной системе счисления.
Разделите решение на два действия: для одного входного числа точно воспроизведите алгоритм, затем отберите результаты по условию задачи. Храните запись числа строкой; основание используемой системы счисления — 2.
В двоичной записи сумма цифр равна числу единиц: её удобно получить как s.count("1"). Остаток этой суммы по модулю 2 — бит чётности; он не равен остатку исходного числа по модулю 2. Чётность самого N определяется последним битом.
Дописывание справа реализуется как s + suffix, слева — как prefix + s. Добавляйте ровно указанную последовательность символов, включая нули. Числовое сложение вместо соединения строк здесь меняет алгоритм.
При замене разрядов сначала выделите изменяемый фрагмент исходной строки и сохраните остальную часть. Если заменяются одновременно все нули и единицы, стройте новую строку за один проход: две последовательные замены затронут уже изменённые символы.
Инверсия меняет каждый 0 на 1 и каждый 1 на 0. Меняйте только разряды указанной в условии записи, сохраняя её длину; дополнительные ведущие разряды можно вводить только тогда, когда они явно предусмотрены алгоритмом.
После завершения всех преобразований получите числовой результат: R = int(s, 2). Ограничения на величину R проверяйте численно: лексикографический порядок строк не совпадает с порядком чисел.
Нужно минимизировать выходное R. Собирайте подходящие выходные значения и выбирайте минимум: первое подходящее N не обязательно даёт наименьший R, поскольку разные ветви алгоритма могут менять порядок результатов.
Строгое «больше» означает >, а «не меньше» — >=; аналогично различайте верхние границы. Диапазон перебора определяйте из ограничений и изменения длины записи, а не произвольной константой. Пример из условия помогает проверить отдельный проход алгоритма.
Ответ: 41.