Как найти длину слова в информатике

Содержание

  1. Информатика ЕГЭ 4 задание разбор, кодирование и декодирование информации
  2. Как найти длину кодового слова
  3. Как найти длину кодового слова
  4. РАЗБОР ЗАДАНИЯ 5 ЕГЭ ПО ИНФОРМАТИКЕ 2017
  5. Как найти длину кодового слова

Информатика ЕГЭ 4 задание разбор, кодирование и декодирование информации

4-е задание: «Кодирование и декодирование информации»
Уровень сложности — базовый,
Требуется использование специализированного программного обеспечения — нет,
Максимальный балл — 1,
Примерное время выполнения — 2 минуты.

Проверяемые элементы содержания: Умение кодировать и декодировать информацию

Плейлист видеоразборов задания на YouTube:

Закодируйте последовательность букв ВОДОПАД таким способом и результат запишите восьмеричным кодом.

Ответ: 22162

a b c d e
000 110 01 001 10

Ответ: b a c d e

Результат: b a c d e.

    Этот вариант решения 4 задания ЕГЭ более сложен, но тоже верен.

Ответ: 6 5 4 3

Какова наименьшая возможная суммарная длина всех четырёх кодовых слов?

Ответ: 9

Ответ: 00

Ответ: 101

Укажите кратчайшее кодовое слово для буквы Б, при котором код будет удовлетворять условию Фано. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

Ответ: 1100

Укажите кратчайшее кодовое слово для буквы Г, при котором код будет допускать однозначное декодирование. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

Ответ: 00

Дерево по условию Фано (однозначно декодируется с начала):

Дерево по обратному условию Фано (однозначно декодируется с конца):

Результат: 00

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только буквы: А, Е, Д, К, М, Р; для передачи используется двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Известно, что используются следующие коды:

Укажите наименьшую возможную длину закодированного сообщения ДЕДМАКАР.
В ответе напишите число – количество бит.

Ответ: 20

Источник

Как найти длину кодового слова

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв К, Л, М, Н, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для буквы Н использовали кодовое слово 0, для буквы К — кодовое слово 10. Какова наименьшая возможная суммарная длина всех четырёх кодовых слов?

Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Найдём наиболее короткие представления для всех букв. Кодовые слова 01 и 00 использовать нельзя, поскольку тогда нарушается условие Фано. Используем, например, для буквы Л кодовое слово 11. Тогда для четвёртой буквы нельзя подобрать кодовое слово, не нарушая условие Фано. Следовательно, для оставшихся двух букв нужно использовать трёхзначные кодовые слова. Закодируем буквы Л и М кодовыми словами 110 и 111. Тогда суммарная длина всех четырёх кодовых слов равна

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В, Г и Д, используется неравномерный двоичный код, позволяющий однозначно декодировать полученную двоичную последовательность. Вот этот код: А — 1; Б — 0100; В — 000; Г — 011; Д — 0101. Требуется сократить для одной из букв длину кодового слова так, чтобы код по-прежнему можно было декодировать однозначно. Коды остальных букв меняться не должны. Каким из указанных способов это можно сделать?

Для однозначного декодирования получившееся в результате сокращения кодовое слово не должно быть началом никакого другого. Первый вариант ответа не подходит, поскольку код буквы А является началом кода буквы Г. Второй вариант ответа подходит. Третий вариант ответа не подходит, т. к. в таком случае код буквы Г является началом кода буквы Д.

Правильный ответ указан под номером: 2.

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв И, К, Л, М, Н, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для буквы Н использовали кодовое слово 0, для буквы К – кодовое слово 10. Какова наименьшая возможная суммарная длина всех пяти кодовых слов?

Примечание. Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Нельзя использовать кодовые слова, которые начинаются с 0 или с 10. 11 также не можем использовать, поскольку тогда мы больше не сможем взять никакое другое кодовое слово, а нам их нужно пять. Поэтому берём трёхзначное 110. 111 опять же не можем использовать, потому что понадобиться ещё одно кодовое слово, а вместе с этим не останется больше свободных. Теперь осталось взять всего два слова и это будут 1110 и 1111. Итого имеем 0, 10, 110, 1110 и 1111 — 14 символов.

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв И, К, Л, М, Н, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для буквы Л использовали кодовое слово 1, для буквы М – кодовое слово 01. Какова наименьшая возможная суммарная длина всех пяти кодовых слов?

Примечание. Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Условие Фано — никакое кодовое слово не может быть началом другого кодового слова. Так как уже имеется кодовое слово 1, то никакое другое не может начинаться с 1. Только с 0. Также не может начинаться с 01, поскольку у нас уже есть 01. То есть любое новое кодовое слово будет начинаться с 00. Но это не может быть 00, так как иначе мы не сможем взять больше ни одного кодового слова, поскольку все более длинные слова начинаются либо с 1, либо с 00, либо с 01. Мы можем взять либо 000, либо 001. Но не оба сразу, поскольку опять же в таком случае мы больше не сможем взять ни одного нового кода. Тогда возьмём 001. И так как нам осталось всего два кода, то можем взять 0000 и 0001. Итого имеем: 1, 01, 001, 0000, 0001. Всего 14 символов.

Источник

Как найти длину кодового слова

010 010 001 110 010

Результат: 22162

Решение ЕГЭ данного задания по информатике, видео:

ЕГЭ 5.2: Для 5 букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв — из двух бит, для некоторых — из трех). Эти коды представлены в таблице:

a b c d e
000 110 01 001 10

Результат: b a c d e.

2 вариант решения: Этот вариант решения 5 задания ЕГЭ более сложен, но тоже верен.

Результат: b a c d e.

Кроме того, вы можете посмотреть видео решения этого задания ЕГЭ по информатике:

Решим следующее 5 задание:

Где сами цифры исходного числа: 0010 1 0011 0 (0010 — 2, 0011 — 3)

Первая добавленная цифра 1 после двоичной двойки — это проверка четности (1 единица в 0010 — значит нечетное), 0 после двоичной тройки — это также проверка нечетности (2 единицы в 0011, значит — четное).

Исходя из разбора примера решаем нашу задачу так: поскольку «нужные» нам цифры образуются из групп по 4 числа в каждой плюс одно число на проверку четности, то разобьем закодированное сообщение на группы по 5, и отбросим из каждой группы последний символ:

01100 01010 01001 00110

0110 0101 0100 0011

Вы можете посмотреть видео решения этого задания ЕГЭ по информатике:

Кодовые слова 01 и 00 использовать нельзя, так как тогда нарушается условие Фано (начинаются с 0, а 0 — это Н).

Возьмем для буквы Л кодовое слово 11. Тогда для четвёртой буквы нельзя подобрать кодовое слово, не нарушая условие Фано (если потом взять 110 или 111, то они начинаются с 11).

Значит для надо использовать трёхзначные кодовые слова. Закодируем буквы Л и Мкодовыми словами 110 и 111.

Суммарная длина всех четырёх кодовых слов равна (Н)1 + (К)2 + (Л)3 + (М)3 = 9.

1 вариант решения: будем использовать дерево

Суммарная длина всех четырёх кодовых слов равна (Н)1 + (К)2 + (Л)3 + (М)3 = 9.

РАЗБОР ЗАДАНИЯ 5 ЕГЭ ПО ИНФОРМАТИКЕ 2017

Следующим наименьшим кодом было бы двухбуквенное слово 00. Так как оно не является префиксом ни одного из представленных кодовых слов, то Г = 00.

Результат: 00

Результат: 101

Подробней разбор урока можно посмотреть на видео ЕГЭ по информатике 2017:

1 — не подходит (все буквы кроме А начинаются с 1)
10 — не подходит (соответствует коду Д)
11 — не подходит (начало кодов Б, В и Г)
100 — не подходит (код Д — 10 — является началом данного кода)
101 — не подходит (код Д — 10 — является началом данного кода)
110 — не подходит (начало кода В и Г)
111 — не подходит (соответствует коду Б)
1000 — не подходит (код Д — 10 — является началом данного кода)
1001 — не подходит (код Д — 10 — является началом данного кода)
1010 — не подходит (код Д — 10 — является началом данного кода)
1011 — не подходит (код Д — 10 — является началом данного кода)
1100 — не подходит (начало кода В и Г)
1101 — подходит

Результат: 1101

Более подробное решение данного задания представлено в видеоуроке:

Источник

Как найти длину кодового слова

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только шесть букв: А, B, C, D, E, F. Для передачи используется неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для букв A, B, C используются такие кодовые слова: А – 11, B – 101, C – 0. Какова наименьшая возможная суммарная длина всех кодовых слов?

Примечание. Условие Фано означает, что ни одно кодовое слово не является началом другого кодового слова. Коды, удовлетворяющие условию Фано, допускают однозначное декодирование.

Заметим, что для алфавита из трёх букв, код с наименьшей суммарной длиной кодовых слов, удовлетворяющий условию Фано имел бы длину 1 + 2 + 2 = 5. Для алфавита из четырёх букв: 1 + 2 + 3 + 3 = 9. Аналогично можно получить минимальную длину суммарную длину кодовых слов для алфавита, содержащего произвольное число символов.

Удостоверимся, что, используя кодовые слова, приведённые в условии можно построить код, удовлетворяющий условию Фано и имеющий наименьшую суммарную длину. Будем использовать для буквы D кодовое слово 1000, для буквы E кодовое слово 10010, для буквы F 10011.

Суммарная длина такого кода 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 5 = 20.

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только четыре буквы: З, А, Р, Я; для передачи используется двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для букв Я, Р, З используются такие кодовые слова: Я — 0, Р — 101; З — 110.

Укажите кратчайшее кодовое слово для буквы А, при котором код будет удовлетворять условию Фано. Если таких кодов несколько, укажите код с наибольшим числовым значением.

Примечание. Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Заметим, что кодовое слово не может начинаться с нуля, поскольку будет нарушено условие Фано. Кодовые слова 10 и 11 взять нельзя, поскольку будет нарушено условие Фано. Можно взять кодовые слова длины 3: 100 и 111. Поскольку числовое значение кодового слова 100 меньше, возьмём кодовое слово 111.

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв К, Л, М, Н, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для буквы Н использовали кодовое слово 0, для буквы К — кодовое слово 10. Какова наименьшая возможная суммарная длина всех четырёх кодовых слов?

Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Найдём наиболее короткие представления для всех букв. Кодовые слова 01 и 00 использовать нельзя, поскольку тогда нарушается условие Фано. Используем, например, для буквы Л кодовое слово 11. Тогда для четвёртой буквы нельзя подобрать кодовое слово, не нарушая условие Фано. Следовательно, для оставшихся двух букв нужно использовать трёхзначные кодовые слова. Закодируем буквы Л и М кодовыми словами 110 и 111. Тогда суммарная длина всех четырёх кодовых слов равна

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв К, Л, М, Н, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для буквы Л использовали кодовое слово 1, для буквы М — кодовое слово 01. Какова наименьшая возможная суммарная длина всех четырёх кодовых слов?

Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Найдём для оставшихся двух символов наиболее короткое представление, удовлетворяющее условию Фано. Кодовое слово 0 использовать нельзя, так как тогда нарушится условие Фано. Из двузначных кодовых слов можно использовать слово 00, а слова 10 и 11 использовать нельзя. При таком построении кодов для четвёртого символа невозможно подобрать кодовое слово.

Поэтому 00 использовать не будем, а будем использовать трёхзначные кодовые слова, например, 000 и 001. Тогда суммарная длина всех четырёх кодовых слов равна 1 + 2 + 3 + 3 = 9.

Аналоги к заданию № 7658: 7685 Все

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв К, Л, М, Н, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для буквы Н использовали кодовое слово 0, для буквы К — кодовое слово 110. Какова наименьшая возможная суммарная длина всех четырёх кодовых слов?

Примечание. Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Найдём для оставшихся двух символов наиболее короткое представление, удовлетворяющее условию Фано. Кодовое слово 1 использовать нельзя, так как тогда нарушится условие Фано. Из двузначных кодовых слов можно использовать слово 10, а слова 11 и 01 использовать нельзя. При таком построении кодов для четвёртого символа невозможно подобрать двухзначное кодовое слово. Поэтому используем трёхзначное слово, а именно — 111.

Таким образом, наименьшая возможная суммарная длина всех четырёх кодовых слов будет 1 + 3 + 2 + 3 = 9.

Правильный ответ указан под номером 3.

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв К, Л, М, Н, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для буквы Л использовали кодовое слово 1, для буквы М — кодовое слово 011. Какова наименьшая возможная суммарная длина всех четырёх кодовых слов?

Примечание. Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Найдём для оставшихся двух символов наиболее короткое представление, удовлетворяющее условию Фано. Кодовое слово 0 использовать нельзя, так как тогда нарушится условие Фано. Из двузначных кодовых слов можно использовать слово 00, а слова 11 и 01 использовать нельзя. При таком построении кодов для четвёртого символа невозможно подобрать двухзначное кодовое слово. Поэтому используем трёхзначное слово, а именно 010.

Таким образом, наименьшая возможная суммарная длина всех четырёх кодовых слов будет 1 + 3 + 2 + 3 = 9.

Правильный ответ указан под номером 2.

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только четыре буквы: А, Б, В, Г; для передачи используется двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для букв А, Б, В используются такие кодовые слова: А — 0;

Укажите кратчайшее кодовое слово для буквы Г, при котором код будет допускать однозначное декодирование. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

Примечание. Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Для того, чтобы сообщение, записанное с помощью неравномерного по длине кода, однозначно раскодировалось, требуется, чтобы никакой код не был началом другого (более длинного) кода.

Рассмотрим варианты для буквы Г, начиная с самого короткого.

1) Г=1: код буквы Г является началом кода буквы Б — 110, поэтому этот вариант не подходит.

2) Если код Г=01, то условие Фано нарушается, поскольку тогда код буквы А является началом кода буквы Г.

3) Если код Г=101, то условие Фано не нарушается. Данное кодовое слово является кратчайшим для буквы Г.

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только шесть букв: А, B, C, D, E, F. Для передачи используется неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для букв A, B, C используются такие кодовые слова: А – 00, B – 010, C – 1. Какова наименьшая возможная суммарная длина всех кодовых слов?

Примечание. Условие Фано означает, что ни одно кодовое слово не является началом другого кодового слова. Коды, удовлетворяющие условию Фано, допускают однозначное декодирование.

Для нахождения кодовых слов будем использовать двоичное дерево, в котором от каждого узла отходит две ветви, соответствующие выбору следующей цифры кода. Буквы будем размещать на конечных узлах дерева — листьях. Условие Фано выполняется, поскольку при проходе от корня дерева к букве в середине пути не встречается других букв.

Пример дерева, обеспечивающего минимальную сумму длин всех шести кодов изображено на рисунке.

Суммарная длина такого кода 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 5 = 20.

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В, Г, Д, Е, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для букв А, Б, В, Г использовали соответственно кодовые слова 000, 001, 10, 11. Укажите кратчайшее возможное кодовое слово для буквы Д, при котором код будет допускать однозначное декодирование. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением. Примечание. Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Однозначные коды не подходят по условию Фано. Кратчайшее подходящее кодовое слово — 01. Но выбирая его, не останется вариантов закодировать букву E, значит, нужно взять минимум трехзначный код. Минимальный из них, подходящий по условию Фано — 010. Тогда букву Е можно закодировать как 011.

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В, Г, Д, Е, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для букв А, Б, В, Г использовали соответственно кодовые слова 000, 001, 10, 11. Укажите кратчайшее возможное кодовое слово для буквы Д, при котором код будет допускать однозначное декодирование. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением. Примечание. Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Поскольку все однозначные и двузначные слова не подходят по условию Фано, нужно найти трехзначное слово, которое было бы максимально и удовлетряло условию. Так как 111, 101 и 110 нарушают условие Фано, то искомое слово — 010.

Заметим, что двузначное кодовое слово 01 не подходит, поскольку при его использовании нельзя подобрать кодовое слово для буквы Е.

Дублирует задание 13481.

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только шесть букв: А, B, C, D, E, F. Для передачи используется неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для букв A, B, C используются такие кодовые слова: А — 11, B — 101, C — 0. Укажите кодовое слово наименьшей возможной длины, которое можно использовать для буквы F. Если таких слов несколько, укажите то из них, которое соответствует наименьшему возможному двоичному числу. Примечание. Условие Фано означает, что ни одно кодовое слово не является началом другого кодового слова. Коды, удовлетворяющие условию Фано, допускают однозначное декодирование

Поскольку все однозначные и двузначные слова не подходят по условию Фано, значит, нужно найти трехзначное слово, которое было бы минимально и удовлетворяло условию. Это слово — 100. Однако при выборе кода 100 мы закрываем возможные варианты для D И E. Значит, трехзначные слова нам тоже не подходят, если взять четырехзначные то там мы для кодирования можем взять слово 1000. Тогда для кодирования D и E можно использовать слова 10010 и 10011.

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только шесть букв: А, B, C, D, E, F. Для передачи используется неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для букв A, B, C используются такие кодовые слова: А — 11, B — 101, C — 0.

Укажите кодовое слово наименьшей возможной длины, которое можно использовать для буквы F. Если таких слов несколько, укажите то из них, которое соответствует наибольшему возможному двоичному числу.

Примечание. Условие Фано означает, что ни одно кодовое слово не является началом другого кодового слова. Коды, удовлетворяющие условию Фано, допускают однозначное декодирование.

Имеющиеся кодовые слова имеют длину один, два и три, следовательно, наименьшая длина кодового слова для буквы F равна четырём. Кодовое слово, удовлетворяющее условию Фано — 1001.

Заметим, что более короткое кодовое слово 100 не подходит, поскольку тогда невозможно найти кодовые слова для букв D и E.

Код 1000 не подходит, так как сказано «Если таких слов несколько, укажите то из них, которое соответствует наибольшему возможному двоичному числу».

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только семь букв: А, Б, Г, И, М, Р, Я. Для передачи используется двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Кодовые слова для некоторых букв известны: А — 010, Б — 00, Г — 101. Какое наименьшее количество двоичных знаков потребуется для кодирования слова МАГИЯ?

Примечание. Условие Фано означает, что ни одно кодовое слово не является началом другого кодового слова.

Следующая буква должна кодироваться как 011, поскольку 01 мы взять не можем, иначе код для буквы А не будет удовлетворять условию Фано. 10 из-за Г взять не можем, тогда следующая буква будет кодироваться как 100. Следующая буква должна кодироваться как 110, поскольку 11 взять не можем, иначе не останется кодовых слов для оставшейся буквы, которые удовлетворяют условию Фано. Значит, последняя буква будет кодироваться как 111. Тогда наименьшее количество двоичных знаков, которые потребуются для кодирования слова МАГИЯ равно

Заметим, что после кодирования всех букв, входящих в слово МАГИЯ, должен остаться хотя бы один свободный код для кодирования буквы Р, которая не входит в данное слово, но может передаваться по каналу связи. Проверить наличие свободного кода можно, построив дерево кодов, как показано в задаче 18553.

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только четыре буквы: А, Б, В, Г. Для передачи используется двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Кодовые слова для некоторых букв известны: А — 0, Б — 1011. Укажите сумму длин кратчайших кодовых слов для букв В и Г, которые будут удовлетворять условию Фано.

Примечание. Условие Фано означает, что ни одно кодовое слово не является началом другого кодового слова.

Для двух букв кодовые слова уже известны, осталось подобрать для оставшихся двух букв такие кодовые слова, которые будут являться кратчайшими и удовлетворять условию Фано.

Кодовые слова не могут начинаться с 0, поскольку 0 является кодовым словом для буквы А. Кодовым словом для буквы В будет являться 11. Кодовым словом для буквы Г будет являться 100, кодовое слово 101 взять не можем, поскольку кодовым словом для буквы Б является 1011.

Таким образом, сумма длин кратчайших кодовых слов для букв В и Г будет равна 2 + 3 = 5.

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв К, Л, М, Н, П, Р, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для букв К, Л, М, Н использовали соответственно кодовые слова 000, 001, 010, 11. Для двух оставшихся букв — П и Р — длины кодовых слов неизвестны. Укажите кратчайшее возможное кодовое слово для буквы П, при котором код будет удовлетворять условию Фано. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

Примечание. Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Для четырёх букв кодовые слова уже известны, осталось подобрать для оставшихся двух букв такие кодовые слова, которые будут являться кратчайшими и удовлетворять условию Фано.

Кодовым словом не могут быть ни 0, ни 1, потому что есть кодовые слова, начинающиеся с 0 и 1. Для оставшихся букв можно использовать кодовые слова 10 и 011. Кратчайшее слово — 10.

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв И, К, Л, М, Н, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для буквы Л использовали кодовое слово 1, для буквы М – кодовое слово 01. Какова наименьшая возможная суммарная длина всех пяти кодовых слов?

Примечание. Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Условие Фано — никакое кодовое слово не может быть началом другого кодового слова. Так как уже имеется кодовое слово 1, то никакое другое не может начинаться с 1. Только с 0. Также не может начинаться с 01, поскольку у нас уже есть 01. То есть любое новое кодовое слово будет начинаться с 00. Но это не может быть 00, так как иначе мы не сможем взять больше ни одного кодового слова, поскольку все более длинные слова начинаются либо с 1, либо с 00, либо с 01. Мы можем взять либо 000, либо 001. Но не оба сразу, поскольку опять же в таком случае мы больше не сможем взять ни одного нового кода. Тогда возьмём 001. И так как нам осталось всего два кода, то можем взять 0000 и 0001. Итого имеем: 1, 01, 001, 0000, 0001. Всего 14 символов.

Источник

Урок посвящен тому, как решать 4 задание ЕГЭ по информатике

Содержание:

  • Кодирование информации
    • Кодирование и расшифровка сообщений
  • Решение 4 заданий ЕГЭ

Кодирование информации

4-е задание: «Кодирование и декодирование информации»

Уровень сложности

— базовый,

Требуется использование специализированного программного обеспечения

— нет,

Максимальный балл

— 1,

Примерное время выполнения

— 2 минуты.

  
Проверяемые элементы содержания: Умение кодировать и декодировать информацию

До ЕГЭ 2021 года — это было задание № 5 ЕГЭ

Типичные ошибки и рекомендации по их предотвращению:

«Из-за невнимательного чтения условия задания экзаменуемые иногда не замечают, что требуется найти кодовое слово минимальной длины с максимальным (минимальным) числовым значением.

Кроме того, если в задании указано, что несколько букв остались без кодовых слов (как, например, в задании демоварианта), то кодовое слово для указанной буквы должно быть подобрано таким образом, чтобы осталась возможность найти кодовые слова, удовлетворяющие условию Фано, и для других букв. Так, например, если мы букву А закодируем нулём, а букву Б единицей, то букву В мы уже никак не сможем закодировать с соблюдением условия Фано, поэтому длину кодового слова для А или Б следует увеличить»

ФГБНУ «Федеральный институт педагогических измерений»

  • Кодирование — это представление информации в форме, удобной для её хранения, передачи и обработки. Правило преобразования информации к такому представлению называется кодом.
  • Кодирование бывает равномерным и неравномерным:
  • при равномерном кодировании всем символам соответствуют коды одинаковой длины;
  • при неравномерном кодировании разным символам соответствуют коды разной длины, это затрудняет декодирование.

Пример: Зашифруем буквы А, Б, В, Г при помощи двоичного кодирования равномерным кодом и посчитаем количество возможных сообщений:
двоичное кодирование

Таким образом, мы получили равномерный код, т.к. длина каждого кодового слова одинакова для всех кодов (2).

Кодирование и расшифровка сообщений

Декодирование (расшифровка) — это восстановление сообщения из последовательности кодов.

Для решения задач с декодированием, необходимо знать условие Фано:

Условие Фано: ни одно кодовое слово не должно являться началом другого кодового слова (что обеспечивает однозначное декодирование сообщений с начала)

Префиксный код — это код, в котором ни одно кодовое слово не совпадает с началом другого кодового слова. Сообщения при использовании такого кода декодируются однозначно.

  • если сообщение декодируется с конца, то его можно однозначно декодировать, если выполняется обратное условие Фано:
  • Обратное условие Фано: никакое кодовое слово не является окончанием другого кодового слова

    Постфиксный код — это код, в котором ни одно кодовое слово не совпадает с концом другого кодового слова. Сообщения при использовании такого кода декодируются однозначно и только с конца.

    постфиксный код

  • условие Фано – это достаточное, но не необходимое условие однозначного декодирования.

Однозначное декодирование обеспечивается:

Однозначное декодирование

Однозначное декодирование

Декодирование

Декодирование

Егифка ©:

решение 4 задания ЕГЭ

Задание демонстрационного варианта 2022 года ФИПИ
Плейлист видеоразборов задания на YouTube:


ЕГЭ 4.1: Для кодирования букв О, В, Д, П, А решили использовать двоичное представление чисел 0, 1, 2, 3 и 4 соответственно (с сохранением одного незначащего нуля в случае одноразрядного представления).

Закодируйте последовательность букв ВОДОПАД таким способом и результат запишите восьмеричным кодом.

✍ Решение:

  • Переведем числа в двоичные коды и поставим их в соответствие нашим буквам:
  • О -> 0 -> 00
    В -> 1 -> 01
    Д -> 2 -> 10
    П -> 3 -> 11
    А -> 4 -> 100
    
  • Теперь закодируем последовательность букв из слова ВОДОПАД:
  • 010010001110010
    
  • Разобьем результат на группы из трех символов справа налево, чтобы перевести их в восьмеричную систему счисления:
  • 010 010 001 110 010
     ↓   ↓   ↓   ↓   ↓
     2   2   1   6   2
    

Результат: 22162

Теоретическое решение ЕГЭ данного задания по информатике, видео:
📹 YouTube здесь
📹 Видеорешение на RuTube здесь


Рассмотрим еще разбор 4 задания ЕГЭ:

ЕГЭ 4.2: Для 5 букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв — из двух бит, для некоторых — из трех). Эти коды представлены в таблице:

a b c d e
000 110 01 001 10

Какой набор букв закодирован двоичной строкой 1100000100110?

✍ Решение:

  • Во-первых, проверяем условие Фано: никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Условие верно.
  •  
    ✎ 1 вариант решения:

  • Код разбиваем слева направо согласно данным, представленным в таблице. Затем переведём его в буквы:
  • 110 000 01 001 10
     ↓   ↓   ↓  ↓  ↓
     b   a  c   d  e 
    

Результат: b a c d e.

✎ 2 вариант решения:

    Этот вариант решения 4 задания ЕГЭ более сложен, но тоже верен.

  • Сделаем дерево, согласно кодам в таблице:
  • 1

  • Сопоставим закодированное сообщение с кодами в дереве:
  • 110 000 01 001 10

Результат: b a c d e.

Кроме того, вы можете посмотреть видеорешение этого задания ЕГЭ по информатике (теоретическое решение):

📹 YouTube здесь
📹 Видеорешение на RuTube здесь


Решим следующее 4 задание:

ЕГЭ 4.3:
Для передачи чисел по каналу с помехами используется код проверки четности. Каждая его цифра записывается в двоичном представлении, с добавлением ведущих нулей до длины 4, и к получившейся последовательности дописывается сумма её элементов по модулю 2 (например, если передаём 23, то получим последовательность 0010100110).

Определите, какое число пе­ре­да­ва­лось по ка­на­лу в виде 01100010100100100110.

✍ Решение:

  • Рассмотрим пример из условия задачи:
  • Было 2310
    Стало 00101001102
    
  • Где сами цифры исходного числа (выделим их красным цветом):
  •  0010100110  (0010 - 2, 0011 - 3)
  • Первая добавленная цифра 1 после двоичной двойки — это проверка четности (1 единица в 0010 — значит нечетное), 0 после двоичной тройки — это также проверка нечетности (2 единицы в 0011, значит — четное).
  • Исходя из разбора примера решаем нашу задачу так: поскольку «нужные» нам цифры образуются из групп по 4 числа в каждой плюс одно число на проверку четности, то разобьем закодированное сообщение на группы по 5, и отбросим из каждой группы последний символ:
  • разбиваем по 5:
  • 01100 01010 01001 00110
  • отбрасываем из каждой группы последний символ:
  • 0110 0101 0100 0011
  • Результат переводим в десятичную систему:
  • 0110 0101 0100 0011
     ↓    ↓     ↓    ↓
     6    5     4    3
    

Ответ: 6 5 4 3

Вы можете посмотреть видеорешение этого задания ЕГЭ по информатике, теоретическое решение:

📹 YouTube здесь
📹 Видеорешение на RuTube здесь


ЕГЭ 4.4:

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв К, Л, М, Н решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для буквы Н использовали кодовое слово 0, для буквы К — кодовое слово 10.

Какова наименьшая возможная суммарная длина всех четырёх кодовых слов?

Подобные задания для тренировки

✍ Решение:

1 вариант решения

основан на логических умозаключениях:

  • Найдём самые короткие возможные кодовые слова для всех букв.
  • Кодовые слова 01 и 00 использовать нельзя, так как тогда нарушается условие Фано (начинаются с 0, а 0 — это Н).
  • Начнем с двухразрядных кодовых слов. Возьмем для буквы Л кодовое слово 11. Тогда для четвёртой буквы нельзя подобрать кодовое слово, не нарушая условие Фано (если потом взять 110 или 111, то они начинаются с 11).
  • Значит, надо использовать трёхзначные кодовые слова. Закодируем буквы Л и М кодовыми словами 110 и 111. Условие Фано соблюдается.
  • Суммарная длина всех четырёх кодовых слов равна:
  • (Н)1 + (К)2 + (Л)3 + (М)3 = 9

2 вариант решения:

  • Будем использовать дерево. Влево откладываем 0, вправо — 1:
  • разбор задания 4 егэ по информатике

  • Теперь выпишем соответствие каждой буквы ее кодового слова согласно дереву:
  • (Н) -> 0   -> 1 символ
    (К) -> 10  -> 2 символа
    (Л) -> 110 -> 3 символа
    (М) -> 111 -> 3 символа
    
  • Суммарная длина всех четырёх кодовых слов равна:
  • (Н)1 + (К)2 + (Л)3 + (М)3 = 9

Ответ: 9


4.5:

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только 4 буквы: А, Б, В, Г; для передачи используется двоичный код, допускающий однозначное декодирование. Для букв А, Б, В используются такие кодовые слова:

А: 101010, 
Б: 011011, 
В: 01000

Укажите кратчайшее кодовое слово для буквы Г, при котором код будет допускать однозначное декодирование. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

Подобные задания для тренировки

✍ Решение:

  • Наименьшие коды могли бы выглядеть, как 0 и 1 (одноразрядные). Но это не удовлетворяло бы условию Фано (А начинается с единицы — 101010, Б начинается с нуля — 011011).
  • Следующим наименьшим кодом было бы двухбуквенное слово 00. Так как оно не является префиксом ни одного из представленных кодовых слов, то Г = 00.

Результат: 00


4.6:

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В, Г и Д, решили использовать неравномерный двоичный код, позволяющий однозначно декодировать двоичную последовательность, появляющуюся на приемной стороне канала связи. Использовали код:

А - 01 
Б - 00
В - 11
Г - 100

Укажите, каким кодовым словом должна быть закодирована буква Д. Длина этого кодового слова должна быть наименьшей из всех возможных. Код должен удовлетворять свойству однозначного декодирования. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

✍ Решение:

  • Так как необходимо найти кодовое слово наименьшей длины, воспользуемся деревом. Влево будем откладывать нули, а вправо — единицы:
  • ЕГЭ по информатике 2017 задание ФИПИ вариант 16 решение

  • Поскольку у нас все ветви завершены листьями, т.е. буквами, кроме одной ветви, то остается единственный вариант, куда можно поставить букву Д:
  • ЕГЭ по информатике 2017 задание ФИПИ вариант 16

  • Перепишем сверху вниз получившееся кодовое слово для Д: 101

Результат: 101

Подробней разбор урока можно посмотреть на видео ЕГЭ по информатике 2017:

📹 YouTube здесь
📹 Видеорешение на RuTube здесь


4.7: Демоверсия ЕГЭ 2018 информатика (ФИПИ):

По каналу связи передаются шифрованные сообщения, содержащие только десять букв: А, Б, Е, И, К, Л, Р, С, Т, У. Для передачи используется неравномерный двоичный код. Для девяти букв используются кодовые слова.
задание 4 егэ информатика 2018

Укажите кратчайшее кодовое слово для буквы Б, при котором код будет удовлетворять условию Фано. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

Подобные задания для тренировки

✍ Решение:

  • Для решения будем использовать дерево. Ветви, соответствующие нулю, будем откладывать влево, единице — вправо.
  • задание 4 егэ по информатике решение

  • При рассмотрении дерева видим, что все ветви «закрыты» листьями, кроме одной ветви — 1100:
  • разбор 4 задания егэ демоверсия 2018

Результат: 1100

Подробное теоретическое решение данного 4 (раньше №5) задания из демоверсии ЕГЭ 2018 года смотрите на видео:

📹 Видеорешение на RuTube здесь


4.8:

По каналу связи передаются шифрованные сообщения, содержащие только четыре букв: А, Б, В, Г; для передачи используется двоичный код, допускающий однозначное декодирование. Для букв А, Б, В используются кодовые слова:

А: 00011 
Б: 111 
В: 1010

Укажите кратчайшее кодовое слово для буквы Г, при котором код будет допускать однозначное декодирование. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

✍ Решение:

  • Для решения будем использовать дерево. Ветви, соответствующие нулю, будем откладывать влево, единице — вправо.
  • Поскольку в задании явно не указано о том, что код должен удовлетворять условию Фано, то дерево нужно построить как с начала (по условию Фано), так и с конца (обратное условие Фано).
  • Дерево по условию Фано (однозначно декодируется с начала):
    0

  • Получившееся числовое значение кодового слова для буквы Г01.
  • Дерево по обратному условию Фано (однозначно декодируется с конца):
    0

  • Получившееся числовое значение кодового слова для буквы Г00.
  • После сравнения двух кодовых слов (01 и 00), код с наименьшим числовым значением — это 00.

Результат: 00


4.9:

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только буквы: А, Е, Д, К, М, Р; для передачи используется двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Известно, что используются следующие коды:

Е – 000
Д – 10
К – 111

Укажите наименьшую возможную длину закодированного сообщения ДЕДМАКАР.
В ответе напишите число – количество бит.

Подобные задания для тренировки

✍ Решение:

  • С помощью дерева отобразим известные коды для букв:
  • Тренировочный вариант №3 решение

  • В результирующем слове — ДЕДМАКАР — вде буквы А. Значит, для получения наименьшей длины необходимо для буквы А выбрать наименьший код в дереве. Учтем это и достроим дерево для остальных трех букв А, М и Р:
  • 00

  • Расположим буквы в порядке их следования в слове и подставим их кодовые слова:
  • Д   Е   Д   М   А   К   А   Р
    10 000 10  001 01  111 01  110
    
  • Посчитаем количество цифр в итоговом коде и получим 20.

Результат: 20

Смотрите виде решения задания:

📹 YouTube здесь
📹 Видеорешение на RuTube здесь


0 / 0 / 0

Регистрация: 16.05.2013

Сообщений: 7

1

Подсчитать длину каждого слова в строке

25.06.2013, 15:18. Показов 18156. Ответов 4


Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Нужно написать программу с подсчетом длины слов в строке. Я нашел на этом форуме решение, но только на паскале, а я его не понимаю (длина слова в строке).
Требуется просто, чтобы выводило:
длина 1 слова:
длина 2 слова:
и т.д.

Даже строку вводить не нужно с клавиатуры, она уже дана путь будет — неважно какая.

Помогите, пожалуйста



0



Novi4ekC

81 / 81 / 33

Регистрация: 03.03.2013

Сообщений: 311

25.06.2013, 17:05

2

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
#include <stdio.h>
#include <string.h>
main()
{
 char *str="lala la lala lo",*symb;
 int i=0;
 while(symb=strchr(str,' '))
  {
   printf("%d.=%dn",++i,symb-str);
   str=symb+1;
  }
 printf("%d.=%d",++i,strlen(str));
 return 0;
}



1



bgm123

42 / 42 / 27

Регистрация: 29.01.2013

Сообщений: 277

25.06.2013, 17:19

3

Вот так можно с использованием функции strtok:

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
#define MAX_SIZE 100
 
void printSizeWords(char *ptr)
{
    int count = 0;
 
    ptr = strtok(ptr," ,.");
    while(ptr){
        count++;
        printf("size word %i: %in", count, strlen(ptr));
        ptr = strtok(NULL," ,.");
    }
}
 
int main(int argc, char *argv[]

Добавлено через 48 секунд

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
int main(int argc, char *argv[])
{
    char str[MAX_SIZE] = "";
    
    printf("enter string: ");
    gets(str);
 
    printSizeWords(str);
    system("pause");
    return 0;
}



2



Khelleos

39 / 39 / 24

Регистрация: 13.05.2010

Сообщений: 282

Записей в блоге: 1

25.06.2013, 17:26

4

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
#include <stdio.h>
 
int main()
{
   char buffer[] = "Hello, World!";
   int length = strlen(buffer);
   char *word;
   
   printf("%snn", buffer);
   word = strtok(buffer, " ,.!");
   
   for(int i = 1; word != NULL; i++)
   {
      printf("%d. %s - %dn", i, word, strlen(word));
      word = strtok(NULL, " ,.!");
   }
   
   return 0;
}



1



fanatdebian

Z3JheSBoYXQ=

342 / 237 / 83

Регистрация: 08.07.2012

Сообщений: 577

25.06.2013, 21:06

5

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
#include <stdio.h>
 
#define PROBEL ' '
 
 
int main()
{
    char str[255];
    char sym = 0;
    int ptr = 0;
    int inWord = 0; // inWord
    int countWord = 0;
    int countSyminWord = 0;
    
    while ((sym=getchar())!='n')
    {
        if (sym == PROBEL)
            inWord = 0;
        else
        {
            if (!inWord)
            {
                inWord = 1;             
                if (countWord > 0)
                    printf("Number word #:[%3d] %30s [%3d] <=Length wordn", countWord, str, countSyminWord);
                for(; ptr>0; ptr --)
                    str[ptr]=0;
                ptr = 0;
                countSyminWord = 0;
                countWord++;
                
            }
        }
        if (inWord) 
            countSyminWord++;       
        str[ptr++] = sym;   
    }   
    printf("Number word #:[%3d] %30s [%3d] <=Length wordn", countWord, str, countSyminWord);
                                
    return 0;
}
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
bash-4.2$ ./string1-1
very small string for testingggg length  wordsss in stringssssfsdf reallyyy
Number word #:[  1]                         very  [  4] <=Length word
Number word #:[  2]                         small  [  5] <=Length word
Number word #:[  3]                        string  [  6] <=Length word
Number word #:[  4]                           for  [  3] <=Length word
Number word #:[  5]                    testingggg  [ 10] <=Length word
Number word #:[  6]                       length   [  6] <=Length word
Number word #:[  7]                       wordsss  [  7] <=Length word
Number word #:[  8]                            in  [  2] <=Length word
Number word #:[  9]                stringssssfsdf  [ 14] <=Length word
Number word #:[ 10]                       reallyyy [  8] <=Length word
bash-4.2$



1



Автор материалов — Лада Борисовна Есакова.

При работе с вычислительной техникой, информационным объемом сообщения называют количество двоичных символов, которое используют для кодирования этого сообщения.

Чтобы найти информационный объем сообщения I, нужно количество символов этого сообщения N умножить на количество бит, выделяемых для кодирования одного символа

K : I = N * K.

Количество символов в некотором алфавите называется мощностью алфавита.

Несложно понять, что количество слов длиной N, составленных из символов (букв) алфавита мощностью M равно MN.

При компьютерном кодировании мощность алфавита равна 2, значит количество слов длиной N равно 2N.

Подсчет количества буквенных цепочек

Пример 1.

Все 5-бук­вен­ные слова, со­став­лен­ные из букв А, О, У, за­пи­са­ны в ал­фа­вит­ном по­ряд­ке. Вот на­ча­ло спис­ка:

1. ААААА

2. ААААО

3. ААААУ

4. АААОА

……

За­пи­ши­те слово, ко­то­рое стоит на 210-м месте от на­ча­ла спис­ка.

Решение:

За­ме­ним буквы А, О, У на 0, 1, 2 и вы­пи­шем на­ча­ло спис­ка:

1. 00000

2. 00001

3. 00002

4. 00010

По­лу­чен­ная за­пись есть числа, за­пи­сан­ные в тро­ич­ной си­сте­ме счис­ле­ния в по­ряд­ке воз­рас­та­ния. Тогда на 210 месте будет сто­ять число 209 (т. к. пер­вое число 0). Пе­ре­ведём число 209 в тро­ич­ную систему: 20910 = 212023

Заменим обратно цифры на буквы и получим УОУАУ.

Ответ: УОУАУ

Пример 2.

Сколь­ко слов длины 6, на­чи­на­ю­щих­ся с со­глас­ной буквы, можно со­ста­вить из букв Г, О, Д? Каж­дая буква может вхо­дить в слово не­сколь­ко раз. Слова не обя­за­тель­но долж­ны быть осмыс­лен­ны­ми сло­ва­ми рус­ско­го языка.

Решение:

На пер­вом месте может сто­ять две буквы: Г или Д, на осталь­ных — три буквы.

Слов, начинающихся на Г, 35. Слов, начинающихся на Д, тоже 35.Таким об­ра­зом, можно со­ста­вить 2 · 35 = 486 слов.

Ответ: 486

Пример 3.

Вася со­став­ля­ет 5-бук­вен­ные слова, в ко­то­рых есть толь­ко буквы С, Л, О, Н, причём буква С ис­поль­зу­ет­ся в каж­дом слове ровно 1 раз. Каж­дая из дру­гих до­пу­сти­мых букв может встре­чать­ся в слове любое ко­ли­че­ство раз или не встре­чать­ся со­всем. Сло­вом счи­та­ет­ся любая до­пу­сти­мая по­сле­до­ва­тель­ность букв, не обя­за­тель­но осмыс­лен­ная. Сколь­ко су­ще­ству­ет таких слов, ко­то­рые может на­пи­сать Вася?

Решение:

Пусть С стоит в слове на пер­вом месте. Тогда на каж­дое из остав­ших­ся 4 мест можно по­ста­вить не­за­ви­си­мо одну из 3 букв. То есть всего 3*3*3*3 = 81 ва­ри­ант. Таким об­ра­зом, С можно по оче­ре­ди по­ста­вить на все 5 мест, в каж­дом слу­чае по­лу­чая 81 ва­ри­ант. Итого по­лу­ча­ет­ся 81 * 5 = 405 слов.

Ответ: 405

Количество информации при двоичном (компьютерном) кодировании

Пример 4.

Объем сообщения – 7,5 Кбайт. Известно, что данное сообщение содержит 7680 символов. Какова мощность алфавита?

Решение:

Объем сообщения I, написанного в исходном алфавите мощности M, содержащего N символов, равен: I = log2M * N

I = 7680 * log2M

Log2M = (7,5 * 213 бит) / 7680 =(7,5 * 213) /(15 * 29) = 8

M = 28 = 256

Ответ: 256

Количество информации при различных (не компьютерных) способах кодирования

Пример 5.

Аз­бу­ка Морзе поз­во­ля­ет ко­ди­ро­вать сим­во­лы для со­об­ще­ний по ра­дио­свя­зи, за­да­вая ком­би­на­цию точек и тире. Сколь­ко раз­лич­ных сим­во­лов (цифр, букв, зна­ков пунк­ту­а­ции и т. д.) можно за­ко­ди­ро­вать, ис­поль­зуя код аз­бу­ки Морзе дли­ной не менее четырёх и не более пяти сиг­на­лов (точек и тире)?

Решение:

Мы имеем ал­фа­вит из двух букв: точка и тире. Из двух букв можно со­ста­вить 24 четырёхбук­вен­ных слова и 25 пя­ти­бук­вен­ных слов.

Значит, всего можно закодировать 16 + 32 = 48 различных символов.

Ответ: 48

Пример 6.

Све­то­вое табло со­сто­ит из лам­по­чек. Каж­дая лам­поч­ка может на­хо­дить­ся в одном из трех со­сто­я­ний («вклю­че­но», «вы­клю­че­но» или «ми­га­ет»). Какое наи­мень­шее ко­ли­че­ство лам­по­чек долж­но на­хо­дить­ся на табло, чтобы с его по­мо­щью можно было пе­ре­дать 18 раз­лич­ных сиг­на­лов?

Решение:

Мощность алфавита M =3 («вклю­че­но», «вы­клю­че­но» или «ми­га­ет»).

Количество различных сигналов 18 <= MN= 3N. (Поскольку равенство не выполняется, N берем с избытком, иначе не сможем закодировать все сигналы). N = 3.

Ответ: 3

Благодарим за то, что пользуйтесь нашими публикациями.
Информация на странице «Задача №10. Измерение количества информации. Основы комбинаторики.» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать нужные и поступить в ВУЗ или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из данного раздела.

Публикация обновлена:
08.05.2023

Объяснение
заданий 10 ЕГЭ по информатике

10 тема —
«Измерение количества информации» — характеризуется, как задания базового
уровня сложности
,
время выполнения – примерно 4 минуты,
максимальный балл — 1

Типичные
ошибки и рекомендации по их предотвращению:

«При
использовании способа решения со системой счисления с основанием N
следует помнить, что слова в списке нумеруются с единицы, поэтому числу 0
будет соответствовать первое слово»

Рассмотрим кратко
необходимые для решения 10 задания ЕГЭ понятия и формулы.

Измерение
количества информации

  • Кодирование — это
    представление информации в форме, удобной для её хранения, передачи и
    обработки. Правило преобразования информации к такому представлению
    называется кодом.
  • 1 бит – это
    количество информации, которое можно передать с помощью одного знака в
    двоичном коде (0 или 1).

Единицы
измерения:

1 байт (bytе)
= 8 бит
1 Кб (килобайт) = 1024 байта
1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб
1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб
1 Тб (терабайт) = 1024 Гб
1 Пб (петабайт) = 1024 Тб


8 = 23
1024 = 210

Рассмотрим
еще несколько определений:

  • Алфавит — это набор
    знаков, используемый в том или ином языке.
  • Мощность алфавита
    это количество используемых в алфавите знаков.

Мощность алфавита

Мощность алфавита

  • Сообщение — это любая
    последовательность символов какого-либо алфавита.

Для вычисления количества
информации применяются несколько различных формул в зависимости от ситуации:

 

Двоичное кодирование сообщений
(равновероятностные события)

При вычислении
количества информации в сообщении для равновероятностных событий,
общее количество которых равно N, используется формула:

N = 2L

·        
N
количество сообщений

·        
L — длиной
битов

*
следует иметь в виду, что также приняты следующие обозначения: Q = 2k

Пример 2: Зашифруем
буквы А, Б, В, Г при помощи двоичного кодирования равномерным кодом и
посчитаем количество возможных сообщений:
двоичное кодирование


Решение:

Таким
образом, мы получили равномерный код, т.к. длина
каждого кодового слова одинакова для всех кодовых слов
(L = 2).

Количество
сообщений длиной L битов:

N = 2L

Т.е. количество
сообщений длиной 2 бита, как в примере с нашими буквами, будет равно N
= 22 = 4

Ответ: 4

Количество
различных сообщений в алфавите разной мощности

Рассмотрим вариант
с 5 буквами (мощность алфавита = 5), которые надо
разместить в сообщении длиной 2 символа:

объяснение 10 задания ЕГЭ по информатике

Найдем формулу
для нахождения количества различных сообщений в алфавите различной мощности
:

Если
мощность некоторого алфавита составляет N, то количество
различных сообщений длиной L знаков:
количество сообщений

o    N – мощность алфавита

o    L – длина сообщения

o    Q – количество различных сообщений

Пример: Сколько существует всевозможных
трехбуквенных слов в английском языке?

Решение:

В
английском алфавите 26 букв. Значит, мощность алфавита = 26. Длина
сообщения = 3
. Найдем по формуле количество трехбуквенных слов:
Q = 263
или
26 * 26 * 26 = 17576

Ответ: 17576

·  Таким, образом,
если слово состоит из L букв, причем есть n1 вариантов выбора
первой буквы, n2 вариантов выбора второй буквы и т.д., то число
возможных слов вычисляется как произведение:

N = n1 *
n2 * … * nL

Количество
сообщений при различном вхождении (встречаемости) букв

Иногда в заданиях 10 приходится использовать формулу
комбинаторики для проверки полученных результатов перебора. Число
сочетаний из
n элементов по k элементов:

·  I
количество информации в битах

·  N
количество вариантов

Факториал
числа n:

n! = 1 * 2
* 3 * … * n

Пример: Сколько существует всевозможных четырехбуквенных
слов в алфавите из 4 букв: А, Б, В, Г, если известно, что буква
А
встречается ровно два раза?

Решение:

·        
Длина
сообщения = 4. Мощность алфавита = 4. Но мешает условие: буква
А
встречается ровно два раза.

·        
В
таких заданиях можно использовать способ перебора всевозможных вариантов:

два раза буква А, на остальных местах — одна из трех
оставшихся букв:

А А 3
3     = 3 * 3 = 32 = 9

А 3 А
3     = 9

А 3 3
А     = 9

3 А А
3     = 9

3 А 3
А     = 9

3 3 А
А     = 9

·        
Получили 6 вариантов, каждый из которых равен 9.

·        
Проверим формулой числа сочетаний:

Число сочетаний из n элементов по k элементов:

C(kn)=n!k!(nk)!

·        
В задаче:

C(24)=4!2!(4−2)!=2422=6

* Факториал числа n! = 1 * 2 * 3 *..* n

·        
Т.е. проверка прошла успешно, мы получили 6 вариантов.

·        
Осталось
посчитать количество всех сообщений:

6 * 9 = 54

Дополнительные
формулы

Количество
информации и равновероятные события

При определении
количества информации для равновероятностных событий могут понадобиться две
формулы:

Формула Шеннона:

x = log2(1/p)

·        
x
количество информации в сообщении о событии

·        
p — ве­ро­ят­ность
со­бы­тия

Формула
вероятности случайного события
:

p(A) = m / n

·        
m
количество благоприятных исходов (число случаев, способствующих событию А)

·        
n
количество общих исходов (общее число равновозможных случаев)

Количество
информации и неравновероятные события

При использовании
неравновероятного события, вероятность которого равна p, для
вычисления количества информации используется формула:

i = -[log2p]

*квадратные скобки
означают ближайшее целое, меньшее или равное значению выражения в скобках

Формула
Хартли:

Формула Хартли

Формула Хартли

·        
I
количество информации в битах

·        
N
количество вариантов

Алфавитный
подход:

Информационный
объем сообщения длиной L:

Алфавитный подход

Алфавитный подход

·        
N
мощность алфавита

·        
L — длина
сообщения

ЕГЭ по
информатике 2017 задание 10 ФИПИ вариант 1 (Крылов С.С., Чуркина Т.Е.):

Шифр
кодового замка представляет собой последовательность из пяти символов,
каждый из которых является цифрой от 1 до 6.

Сколько различных
вариантов шифра можно задать, если известно, что цифра
1 должна встречаться в коде ровно 1 раз, а каждая из других допустимых цифр может встречаться
в шифре любое количество раз или не встречаться совсем?

Решение:

·        
Формула
нахождения количества различных сообщений:

Q = NL

·        
Итак,
что у нас дано из этой формулы:

·        
Длина
сообщения (L) = 5 символов

·        
Мощность
алфавита (N) = 6 (цифры от 1 до 6).

·        
Но
так как цифра 1 встречается по условию ровно один раз, а остальные 5
цифр — любое количество раз, то будем считать, что N = 5 (цифры от 2 до
6, исключая 1). Т.е. возьмем вариант, когда 1 стоит на первом месте, а
остальные 5 цифр размещаем на 4 позиции:

1 5 5 5 51 *
Q = 54
= 625

1 способ.
Найдем количество вариантов методом перебора:

·        
Методом
перебора найдем количество вариантов размещения:

1 5 5 5 5 - 1 * Q=54 = 625
5 1 5 5 5 - 1 * Q=54 = 625
5 5 1 5 5 - 1 * Q=54 = 625
5 5 5 1 5 - 1 * Q=54 = 625
5 5 5 5 1 - 1 * Q=54 = 625
  • получили 5
    вариантов;

2
способ. Найдем количество вариантов при помощи формулы комбинаторики:

C(45)=5!4!(5−4)!=5

  • получили 5
    вариантов;
  • В итоге
    получим:

625
* 5 = 3125

Результат: 3125

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Не пропустите также:

  • Как найти sin острого угла трапеции
  • Как найти равнодействующую трех сил в физике
  • Как составить google опрос
  • Как найти гайд в телеграмме
  • Ммр в доте как найти

  • 0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии