Ответы пользователя по тегу Математика
  • Есть ли сервис для создания формулы для числа?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Зачем сервис? Вот вам формула для любого числа X = (X-1) + 1. Например, 172 = 171+1.

    Или вам какое-то особое свойство у формулы нужно?
    Ответ написан
  • C# Math правильно ли я делаю?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Да вроде все правильно. Скорее всего опечатка в задании где-то. Так бывает. Или где-то может быть сказано, что углы должны быть в градусах а не радианах. Тогда выражение под синусом/косиносом надо домножать на 180/pi.
    Ответ написан
    1 комментарий
  • Как найти точку пересечения двух графиков?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Единственный способ - решить уравнение, приравняв 2 функции для графиков. Построение графиков - это фактически графическое решение этого уравнения.

    Дальше завивит от того, как графики заданны. Если это наборы точек, то надо найти 2 одинаковые точки в отсортированных массивах. Или попересекать кучу отрезков, если график кусочно-задан.

    Если графики заданны функциями, то надо решить уравнение. Тут вам помогут численные методы, если это не полиномы степени 4 и меньше. Например, метод Ньютона.

    Никаких других методов нет.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Как классифицировать/сгруппировать элементы числового ряда так, чтобы сумма элементов в каждой группе была примерно одинаковой?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Это задача об оптимальном разбиении на подмножества, она NP-сложная. Тут нет какого-то простого и быстрого алгоритма.

    Полный перебор, метод ветвей и границ, всякие методы отжига и генетические алгоритмы вам в помощь.

    В отдельных случаях (сумма не очень большая и множеств всего 2; числа очень маленькие) возможны быстрые алгоритмы на основе динамического программирования
    Ответ написан
  • Определить победителя КНБ?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    (-1) % 3 = 2

    Это математическое определение вычетов по модулю. Все числа, которые отличаются на n, имеют одинаковый остаток по модулю n. Конфуз происходит из-за того, что операция взятия по модулю во многих языках программирования работает не так. Для отрицательных чисел она выдаст отрицательное значение, правда к которому можно прибавить n, что бы получить правильный модуль - число от 0 до n-1.

    Поэтому при реализации можно делать (a-b+3)%3 Или преобразовать, чтобы не было вычитания: b == (a+1)%3
    Ответ написан
    Комментировать
  • Формула повышения уровня игры?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Обычно там всякие экспоненциальные функции. Ну или, на худой конец, квадратичные.

    Попробуйте что-то вроде 1.2**lvl *50 и 1.3**lvl *100.
    Ответ написан
  • Сумма арифметической прогрессии?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Выражение под суммой, отмеченное красным на картинке - это сумма арифметической прогрессии, вы же сами написали.

    Первый член - 1 (при j=i+1), последний - n-i (при j=n). Всего их n-i. Ну а дальше - стандартная формула: среднее крайних членов, помноженное на их количество.

    Как из этого получается O(n^3). По уму, надо раскрыть скобки и разложить на сумму трёх рядов, в зависимости от степени i в слагаемом. Дальше сумма i даст также O(n^2). Сумма по i^2 даст O(n^3). Тут уже нельзя арифметическую прогрессию применять, но это известная формула - сумма n квадратов даст n(n+1)(2n+1)/6. Ее можно вывести, если взять ряд f(x)=1+x+x^2+...+x^n = (1-x^{n+1})/(1-x) и найти (x*f'(x))'. Потом туда можно подставить x=1. Или есть визуальные доказательства. Каждый квадрат - это квадрат из кубиков. Их все можно сложить в пирамиду. 6 таких пирамид можно сложить в параллелепипед.
    Ответ написан
    1 комментарий
  • Как посчитать число 2 в 1 000 000 000 000 000 степени?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    2^10 ~ 10^3. 2^1 000 000 000 000 000 ~ 10^300 000 000 000 000.

    Это число, у которого очень много знаков. Его запись в файле займет 272 терабайта. Соответственно, для его вычисления понадобится или подобное количество памяти, или какие-то очень хитрые алгоритмы с записью в промежуточные файлы и в несколько раз больше места на диске.

    Вряд ли у вас цель - получить эти 300 миллиардов цифр. Наверно, вам нужно что-то с этим числом делать. Возможно, это можно сделать без вычисления всех цифр числа. Например, если вам нужны последние 100 цифр - то можно на том же питоне производить вычисления по модулю 10^100. Правда, придется писать экспоненциальное возведение в степень самостоятельно.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Какой алгоритм использовать для определения нахождения точки за границей треугольника пространства?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Если точка не на плоскости треугольника, то вам надо переформулировать задачу. Там вообще непонтяно, что значит внутри/снаружи.

    Если же оно на плоскости, то введите там систему координат (например, орто-нормируйте вектора p2-p1 и p3-p1). Получите координаты всех точек (p1 можно назначить началом координат).

    Потом придется применять формулу для плоскости. Можно воспользоваться векторными произведениями. Произведение пар векторов {p-p1, p2-p1}, {p-p2, p3-p2}, {p-p3, p1-p3} должны все давать одинаковый знак (или все <=0 или все >=0. Равенство 0 чего-то будет означать, что точка на границе).

    Или можно посчитать площади, опять же через векторное произведение. |(p2-p1)(p3-p1)| = |(p1-p)(p2-p)+(p2-p)(p3-p)+(p3-p)(p1-p)|
    Ответ написан
  • Какой алгоритм использовать для нахождение уравнения поверхности по 3 точками?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Пусть точка p=(x,y,z) принадлежит плоскости. Пусть 3 точки - p1, p2, p3.

    Тогда вектор (p-p1) должен раскладываться на вектора p2-p1 и p3-p1.

    Т.е. определитель матрицы 3x3 из этих трех векторов должен быть нулевым.

    det {{x-p1x, p2x-p1x, p3x-p1x},
     {y-p1y, p2y-p1y, p3y-p1y},
     {z-p1z, p2z-p1z, p3z-p1z}} = 0


    Раскрываете определитель по первому столбцу и получаете
    A = det({{p2y-p1y, p3y-p1y}, {p2z-p1z, p3z-p1z}})
    И т.д.
    D = -p1x*A-p1y*B-p1z*C
    Ответ написан
  • Что думаете об этом решении задачи?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Это ваше тождество хорошо бы доказать.

    Но, так-то там числа фиббоначи, не превышающие 4000000. Их таких дай бог 100. Там можно их все считать по несколько раз- вы разницу скорости работы скрипта не измерите никак.

    Что касается кода: ваш разбор случаев, что там больше - весьма странен. Код тяжело читать и он в несколько раз медленее, чем мог бы быть из-за постоянных вызовов максимума и минимума. Может даже медленнее простого вычисления чисел фиббоначи без пропусков нечетных.

    Заведите вы третью временную переменную и считайте через нее, чтобы в цикле всегда n было большим числом (m = 4*n+b; b=n; n=m). Или вообще воспользуйтесь фишками питона и делайте множественное присвоение:
    b, n = n, 4*n+b;
    Ответ написан
    8 комментариев
  • Как практически использовать теорему Колмогорова-Арнольда?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Суперпозиция - это не сумма. Это когда в одну функцию в качестве аргумента подставляется другая функция.

    Например, x*y*z вы в сумму никогда не разложите. Зато, если взять f(a,b) = a*b, то можно сделать f(x,f(y,z)).

    Это хорошо для оптимизации

    Эта суперпозиция не будет лучше для оптимизации ни с какой точки зрения.

    Практически это можно сделать так - расставьте все скобки рядом со всеми операциями в выражении. Каждая операция - это своя функция. Вот у вас и суперпозиция.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Как найти принадлежность точки к закрашенной области на плоскости?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Отдельно проверьте, что точка в первой четверти.

    Далее, фигура повторяется блоками 2x2, т.е. вам не важны сами координаты, а только их положение в блоке.

    Для высчитывания координаты в блоке можно или вычитать 2, пока координата больше 2, или вычесть из x (floor(x) - floor(x)%2). floor(x) даст целые числа. Потом надо это число сделать четным, возможно вычесть 1. floor(x)%2 - как раз и даст нам, что надо вычесть.

    А дальше - набор if-ов. вам надо лишь описать, что точка принадлежит одной из двух четвретринок круга в левом нижнем углу.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Как найти принадлежность точки к такому графику?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Разбейте область на простые фигуры (квадраты, окружности, полуплоскости) и опишите логически. Вроде точка в области, если она в фигуре А, но не фигуре Б; или в фигурах В и Г, или в фигурах Д и Е.

    Далее перевести это в код - это один if с кучей условий объедененных логическими или (||) или логическими И (&&).
    Ответ написан
    Комментировать
  • Как разбить числа по группам так, чтобы в группах находились близкие по значению числа?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Надо ввести какую-то метрику - какая-то числовая оценка, которая говорила бы вам, почему [[1,2],[3,4],[5,6]] лучше чем [[1,2,3,4],[5],[6]]. Например, можно взять максимальную разность двух чисел в любой группе. Или сумму квадратов расстояний от всех чисел до среднего в их группе. Или минимальное расстояние между числами в разных группах (это надо максимизировать).

    Потом можно применять какой-то из известных методов кластеризации, в зависимости от выбранной метрики. В случае одного измерения, как у вас (просто числа) можно еще применить и динамическое программирование. Этот метод работает для практически любой вменяемой метрики. Считайте функцию F(n,k) - лучшая возможная метрика если первые n чисел разбить на k групп. Для пересчета надо перебрать, сколько чисел идет в последнюю группу (i), и пересчитать метрику на основе F(n-i, k-1). из всех вариантов выбрать лучший.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Что есть максимальная сумма делителей?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Кстати, можно подсчитать эту самую сумму для всех чисел от 1 до n за линейную сложность.

    Надо использовать модифицированное решето Эратосфена, чтобы найти для каждого числа его минимальный простой делитель. Используя эти данные можно для каждого числа найти его минимальный простой делитель в максимальной степени, на которую число делится - один множитель из разложения на простые множители.

    Далее, используя эти данные, можно подсчитать сумму всех простых делителей используя формулу S=(p1^(k1+1)-1)/(1-p1)*...*(pm^(km+1)-1)/(1-pm) (тут p1^k1...pm^km - разложение числа на простые множители).

    Надо считать эту сумму делителей от меньших чисел к большим (обозначим ее S(n)). Тогда S(n) = S(n/p^k)*(p^k*p-1)/(p-1).

    Но это так, для любопытных. Я думаю в вашей задаче достаточно для кадого числа проверять все делители до корня (а оставшиеся делители получаются как n/i, если i - делитель до корня). Надо только аккуратно разобрать случай, когда i = sqrt(n) - тогда второй делитель не надо рассматривать, ибо это вторая копия того же самого.
    Ответ написан
    3 комментария
  • Как повернуть прямую на систему координат?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Вам надо арктангенс брать от отношения, а не тангенс (y2-y1) / (x2-x1).
    Ответ написан
  • Как вычислить ценовой рейтинг товара?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Это называется интерполяция. Вы знаете, что f(a) = 10, f(b)=5. Вам надо найти f(c), при чем f должна попадать под здравый смысл (монтонная, непрерывная функция).

    например, можно взять линейную инерполяцию, тогда f(x) = 10-(x-a)/(b-a)*5.
    Ответ написан
    1 комментарий
  • Правильная реализация уровней?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Обычно опыт задается какой-то експоненциальной или квадратичной функцией. Конкретную формулу можно понять, если посмотреть числа для всех уровней.

    Могу предположить, что в описанном вами случае надо 2^level * 10 опыта до следующего уровня.
    Ответ написан
    1 комментарий
  • Итерационное вычисление больших степеней числа по цифрам?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Есть неалгоритмический способ ускорить ваше решение - храните в каждой ячейке массива не одну цифру - а несколько. Фактически, проводите вычисления в системе счисления 10000, вместо 10. Или даже 1000000000 - но тогда надо временные вычисления (умножение) делать в int64_t, чтобы переполнения не было.

    Еше, при выводе такого числа надо выводить ведущие нули для всех ячеек, кроме самой старшей.

    Есть и алгоритмический способ - но он сложнее. Есть алгоритм бинарного возведения в степень. Суть в том, что вы возводите число в квадрат и домножаете на базу если надо.

    Но в таком виде алгоритм будет даже медленнее на больших числах. Ему потребуется O(log K) умножений большого на большое (которое делается за O(L^2), где L - длина числа, которая будет O(K)). Итоговая сложность этого алгорима будет O(K^2 log K).

    Когда как ваше текущее решение делает K коротких умножений (Каждое - O(K)) - всего O(k^2) операций. Но если применять быстрое умножение длинных чисел через быстрое преобразование Фурье то итоговая сложность будет O(K log^2 K log log K). Для power=100 особо вы разницы не почуствуете, даже медленнее будет, но вот при каких-нибудь 10000 уже будет заметно быстрее.

    Советую попробовать обычные оптимизации, прежде чем браться за преобразование фурье.

    Еще, вместо хранения конца числа в виде особого значения 10 - вам стоит отдельно хранить длину числа в какой-то переменной с говорящим названием (хотя бы len). Тогда код будет сильно читабельнее.
    Ответ написан
    2 комментария