基本算法遞推法實(shí)例_第1頁(yè)
基本算法遞推法實(shí)例_第2頁(yè)
基本算法遞推法實(shí)例_第3頁(yè)
基本算法遞推法實(shí)例_第4頁(yè)
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關(guān)于基本算法遞推法實(shí)例第1頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三采用具體化、特殊化的方法尋找規(guī)律

平面上n條直線,任兩條不平行,任三條不共點(diǎn),問(wèn)這n條直線把這平面劃分為多少個(gè)部分?第2頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

設(shè)這n條直線把這平面劃分成Fn個(gè)部分。先用具體化特殊化的方法尋找規(guī)律,如圖所示,易知的前幾項(xiàng)分別為

這些數(shù)字之間的規(guī)律性不很明顯,較難用不完全歸納法猜出Fn的一般表達(dá)式。但我們可以分析前后項(xiàng)之間的遞推關(guān)系,因?yàn)檫@些圖形中,后一個(gè)都是由前一個(gè)添加一條直線而得到的,添加一條直線便增加若干個(gè)區(qū)域。第3頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

一般地,設(shè)原來(lái)的符合題意的n-1條直線把這平面分成個(gè)區(qū)域,再增加一條直線l,就變成n條直線,按題設(shè)條件,這l必須與原有的n-1條直線各有一個(gè)交點(diǎn),且這n-1個(gè)交點(diǎn)及原有的交點(diǎn)互不重合。這n-1個(gè)交點(diǎn)把l劃分成n個(gè)區(qū)間,每個(gè)區(qū)間把所在的原來(lái)區(qū)域一分為二,所以就相應(yīng)比原來(lái)另增了n個(gè)區(qū)域,即:

這樣,我們就找到了一個(gè)從Fn-1到Fn的的遞推式,再加上已知的初始值F1=2,就可以通過(guò)n-1步可重復(fù)的簡(jiǎn)單運(yùn)算推導(dǎo)出Fn的值。vara,i,n:longint;beginread(n);

a:=2;fori:=2tondo

a:=a+i;writeln(a);end.第4頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

在平面內(nèi)畫五條直線和一個(gè)圓,最多能把平面分成多少部分?第5頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三平面上有8個(gè)圓,最多能把平面分成幾部分?

123456Fn=Fn-1+2×

(n-1)第6頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

圓周上兩個(gè)點(diǎn)將圓周分為兩半,在這兩點(diǎn)上寫上數(shù)1;然后將兩段半圓弧對(duì)分,在兩個(gè)分點(diǎn)上寫上相鄰兩點(diǎn)上的數(shù)之和;再把4段圓弧等分,在分點(diǎn)上寫上相鄰兩點(diǎn)上的數(shù)之和,如此繼續(xù)下去,問(wèn)第6步后,圓周上所有點(diǎn)上的數(shù)之和是多少?第7頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三分析:先可以采用作圖嘗試尋找規(guī)律。第一步:圓周上有兩個(gè)點(diǎn),兩個(gè)數(shù)的和是1+1=2;第二步:圓周上有四個(gè)點(diǎn),四個(gè)數(shù)的和是1+1+2+2=6;增加數(shù)之和恰好是第一步圓周上所有數(shù)之和的2倍。第三步:圓周上有八個(gè)點(diǎn),八個(gè)數(shù)的和是1+1+2+2+3+3+3+3=18,增加數(shù)之和恰好是第二步數(shù)圓周上所有數(shù)之和的2倍。第四步:圓周上有十六個(gè)點(diǎn),十六個(gè)數(shù)的和1+1+2+2+3+3+3+3+4+4+4+4+5+5+5+5=54,增加數(shù)之和恰好是第三步數(shù)圓周上所有數(shù)之和的2倍?!@樣我們可以知道,圓周上所有數(shù)之和是前一步圓周上所有數(shù)之和的3倍。設(shè)An為第n步后得出的圓周上所有數(shù)之和,則An=3×An-1第8頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

n×n的正方形釘子板上(n是釘子板每邊上的釘子數(shù)),求連接任意兩個(gè)釘子所得到的不同長(zhǎng)度的線段種數(shù).Fn=Fn-1+n第9頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

如圖1,是棱長(zhǎng)為a的小正方體,圖2,圖3由這樣的小正方體擺放而成。按照這樣的方法繼續(xù)擺放,自上而下分別叫第一層、第二層、……、第n層,第n層的小正方體的個(gè)數(shù)記為sn。請(qǐng)寫出求sn的遞推公式。13610…第10頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

如圖,有邊長(zhǎng)為1的等邊三角形卡片若干張,使用這些三角形卡片拼出邊長(zhǎng)分別是2,3,4,…的等邊三角形(如圖所示).根據(jù)圖形推斷,寫出求每個(gè)等邊三角形所用卡片總數(shù)sn的遞推公式.49162536…第11頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

為慶?!拔濉ひ弧眹?guó)際勞動(dòng)節(jié),市政府決定在人民廣場(chǎng)上增設(shè)一排燈花,其設(shè)計(jì)由以下圖形逐步演變而成,其中圓圈代表燈花中的燈泡,n代表第n次演變過(guò)程,s代表第n次演變后的燈泡的個(gè)數(shù)。仔細(xì)觀察下列演變過(guò)程,當(dāng)n=6時(shí),s=_____。94Sn=2×sn-1+2Sn=3×sn-1-2×sn-2第12頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

某公共汽車線路上共有15個(gè)車站(包括起點(diǎn)站和終點(diǎn)站)。在每個(gè)站上車的人中,恰好在以后各站下去一個(gè)。要使行駛過(guò)程中每位乘客都有座位,車上至少要備有多少個(gè)座位?

從表中可以看出車上人數(shù)最多是56人,所以車上至少要準(zhǔn)備56個(gè)座位。第13頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三練習(xí)1將一張長(zhǎng)方形的紙對(duì)折,可得到一條折痕,繼續(xù)對(duì)折,對(duì)折時(shí)每次折痕與上次的折痕保持平行,連續(xù)對(duì)折三次后,可得到7條折痕,那么對(duì)折n次,可得到幾條折痕?

第14頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三Fn=2*Fn-1+1vara,i,n:longint;beginread(n);

a:=1;fori:=2tondo

a:=2*a+1;writeln(a);end.第15頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三varf,s,i,n,j:longint;beginread(n);f:=1;fori:=2tondobegin

s:=1;forj:=1toi-1dos:=s*2;f:=f+s;end;writeln(f);end.Fn=Fn-1+2n-1

第16頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三var{加入高精度運(yùn)算}a,b:array[1..100]ofinteger;i,j,n:integer;beginreadln(n);a[100]:=1;{n=1時(shí)}b[100]:=1;{20=1}fori:=2tondobegin

forj:=100downto1dob[j]:=b[j]*2;{遞推出2i-1}forj:=100downto2doifb[j]>=10thenbeginb[j-1]:=b[j-1]+b[j]div10;b[j]:=b[j]mod10;end;

forj:=100downto1dobegina[j]:=a[j]+b[j];ifa[j]>=10thenbegina[j-1]:=a[j-1]+a[j]div10;a[j]:=a[j]mod10;end;end;end;j:=1;whilea[j]=0doj:=j+1;fori:=jto100dowrite(a[i]);end.第17頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三練習(xí)2

如圖,第一次把三角形剪去一個(gè)角后,圖中最多有四個(gè)角,第二次再把新產(chǎn)生的角各剪一刀,…,如此下去,每一次都是把新產(chǎn)生的角各剪一刀,則第n次剪好后,圖中最多有多少個(gè)角?46101834…Fn=Fn-1+2n-1第18頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三varf,s,i,n,j:longint;beginread(n);f:=4;fori:=2tondobegin

s:=1;forj:=1toi-1dos:=s*2;f:=f+s;end;writeln(f);end.第19頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三vara,b:array[1..100]oflongint;i,j,n:longint;beginreadln(n);

a[100]:=4;b[100]:=1;fori:=2tondobeginforj:=100downto1dob[j]:=b[j]*2;forj:=100downto2doifb[j]>=10thenbeginb[j-1]:=b[j-1]+b[j]div10;b[j]:=b[j]mod10;end;forj:=100downto1dobegina[j]:=a[j]+b[j];ifa[j]>=10thenbegina[j-1]:=a[j-1]+a[j]div10;a[j]:=a[j]mod10;end;end;end;j:=1;whilea[j]=0doj:=j+1;fori:=jto100dowrite(a[i]);end.第20頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三練習(xí)3

下圖中把大正方形各邊平均分成了5份,此時(shí)有55個(gè)正方形。如果把正方形各邊平均分成n份,那么得到的正方形總數(shù)為多少?52+42+32+22+12=55n2+(n-1)2+(n-2)2+…+22+1Fn=Fn-1+n2vara,i,n:longint;beginread(n);

a:=1;fori:=2tondo

a:=a+i*i;writeln(a);end.第21頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三Var{加入高精度運(yùn)算}a:array[1..25]oflongint;i,j,k,x,n:longint;beginreadln(n);a[25]:=1;{n=1時(shí)}fori:=2tondobeginx:=i*i;

forj:=25downto1dobegina[j]:=a[j]+xmod10;

ifa[j]>=10thenbegina[j]:=a[j]-10;a[j-1]:=a[j-1]+1;end;x:=xdiv10;end;end;j:=1;whilea[j]=0doj:=j+1;fori:=jto25dowrite(a[i]);end.第22頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三練習(xí)4

如圖,由等圓組成的一組圖中,第1個(gè)圖由1個(gè)圓組成,第2個(gè)圖由7個(gè)圓組成,第3個(gè)圖由19個(gè)圓組成,……,按照這樣的規(guī)律排列下去,則第9個(gè)圖形由__________個(gè)圓組成。217可得遞推公式:Fn=Fn-1+6*(n-1)vara,i,n:longint;beginread(n);

a:=1;fori:=2tondo

a:=a+6*(i-1);writeln(a);end.第23頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三var{加入高精度運(yùn)算}a:array[1..50]oflongint;i,j,k,x,n:longint;beginreadln(n);a[50]:=1;fori:=2tondobegin

x:=(i-1)*6;

forj:=50downto1dobeginx:=x+a[j];a[j]:=xmod10;x:=xdiv10;end;end;j:=1;whilea[j]=0doj:=j+1;fori:=jto50dowrite(a[i]);end.第24頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三練習(xí)5

已知三角形ABC的面積為10,延長(zhǎng)邊BC到點(diǎn)D,使BC=CD,延長(zhǎng)邊CA到點(diǎn)E,使CA=AE,延長(zhǎng)邊AB到點(diǎn)F,使AB=BF,連結(jié)DE,EF,FD,得到三角形DEF,并記圖中陰影部分面積為S1,此時(shí)我們稱三角形ABC向外擴(kuò)展了一次.求經(jīng)過(guò)N次擴(kuò)展后圖中陰影部分的面積Sn.Fn=7*Fn-1

(Fn為第n次擴(kuò)展后整個(gè)三角形的面積)F0=10Sn=Fn-Fn-1第25頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三constmax=100;varf1,f2,s:array[1..max]oflongint;i,j,k,l,n:longint;beginreadln(n);f1[max]:=0;f1[max-1]:=1;{F0=10}fori:=1tondobeginf2:=f1;

k:=0;{×7}forj:=maxdownto1dobegink:=k+f1[j]*7;f1[j]:=kmod10;k:=kdiv10;end;end;

fori:=maxdownto1do{相減}beginiff1[i]<f2[i]thenbeginf1[i]:=f1[i]+10;f1[i-1]:=f1[i-1]-1;end;s[i]:=f1[i]-f2[i];end;j:=1;whiles[j]=0doj:=j+1;fori:=jtomaxdowrite(s[i]);end.第26頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三Hanoi雙塔問(wèn)題

給定A、B、C三根足夠長(zhǎng)的細(xì)柱,在A柱上放有2n個(gè)中間有孔的圓盤,共有n個(gè)不同的尺寸,每個(gè)尺寸都有兩個(gè)相同的圓盤,注意這兩個(gè)圓盤是不加區(qū)分的(下圖為n=3的情形)?,F(xiàn)要將這些圓盤移到C柱上,在移動(dòng)過(guò)程中可放在B柱上暫存。要求:(1)每次只能移動(dòng)一個(gè)圓盤;(2)A、B、C三根細(xì)柱上的圓盤都要保持上小下大的順序;任務(wù):設(shè)An為2n個(gè)圓盤完成上述任務(wù)所需的最少移動(dòng)次數(shù),對(duì)于輸入的n,輸出An。第27頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

輸入文件hanoi.in為一個(gè)正整數(shù)n,表示在A柱上放有2n個(gè)圓盤。輸出文件hanoi.out僅一行,包含一個(gè)正整數(shù),為完成上述任務(wù)所需的最少移動(dòng)次數(shù)An。

【樣例1】hanoi.inhanoi.out12【樣例2】hanoi.inhanoi.out26【限制】

對(duì)于50%的數(shù)據(jù),1<=n<=25

對(duì)于100%的數(shù)據(jù),1<=n<=200【提示】

設(shè)法建立An與An-1的遞推關(guān)系式。

第28頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三解題思路:遞推+高精度1.假設(shè)當(dāng)前要移動(dòng)A軸的N層,即2N個(gè)盤子,則需要將N-1層的2N-2個(gè)盤子移動(dòng)到B軸(輔助軸)上,再將第N層的2個(gè)盤子移動(dòng)到C軸上(目標(biāo)軸),然后再將那N-1層的2N-2個(gè)盤子移動(dòng)到目標(biāo)軸,共需要2*An-1+2次。2.遞推關(guān)系式是:An=2*An-1+2

A0=026143062126254…還可以:An=An-1+2n

第29頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三vara:array[1..62]ofinteger;{存放大數(shù)}i,j,n:integer;f:boolean;beginassign(input,'hanoi.in');assign(output,'hanoi.out');reset(input);rewrite(output);readln(n);{層數(shù)}fori:=1to62doa[i]:=0;{初值}fori:=1tondo{遞推n次}begin

forj:=1to62doa[j]:=a[j]*2;{先乘2}a[1]:=a[1]+2;{再在個(gè)位上加2}forj:=1to62doifa[j]>9thenbegin{處理進(jìn)位}a[j+1]:=a[j+1]+1;a[j]:=a[j]mod10;end;end;f:=false;fori:=62downto1dobeginifa[i]<>0thenf:=true;iffthenwrite(a[i]);end;close(input);close(output);end.第30頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

在上面的一些例題中,遞推過(guò)程中的某個(gè)狀態(tài)只與前面的一個(gè)狀態(tài)有關(guān),遞推關(guān)系并不復(fù)雜。如果在遞推中的某個(gè)狀態(tài)與前面的幾個(gè)狀態(tài)、甚至所有狀態(tài)都有關(guān),就不容易找出遞推關(guān)系式,這就需要我們對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析與歸納,從中找到突破口,總結(jié)出遞推關(guān)系式。第31頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

意大利著名數(shù)學(xué)家斐波那契在研究兔子繁殖問(wèn)題時(shí),發(fā)現(xiàn)有這樣一組數(shù):1,1,2,3,5,8,13,…,其中從第三個(gè)數(shù)起,每一個(gè)數(shù)都等于它前面兩上數(shù)的和。現(xiàn)以這組數(shù)中的各個(gè)數(shù)作為正方形的邊長(zhǎng)構(gòu)造如下正方形:

再分別依次從左到右取2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)正方形拼成如下矩形并記為①、②、③、④…若按此規(guī)律繼續(xù)作矩形,則序號(hào)為⑩的矩形周長(zhǎng)是___。466第32頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三【問(wèn)題描述】

一只蜜蜂在上圖所示的數(shù)字蜂房上爬動(dòng),已知它只能從標(biāo)號(hào)小的蜂房爬到標(biāo)號(hào)大的相鄰蜂房,現(xiàn)在問(wèn)你:蜜蜂從蜂房M開始爬到蜂房N(M<N),有多少種爬行路線?【輸入格式】輸入M,N的值。(1<=M,N<=1000)【輸出格式】爬行有多少種路線?!据斎霕永縝ee.in114【輸出樣例】bee.out377第33頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三varm,n,i,j,x:longint;a:array[1..1000,1..64]ofinteger;beginreadln(m,n);a[m+1,64]:=1;a[m+2,64]:=2;fori:=m+3tondobegin

x:=0;forj:=64downto1dobeginx:=x+a[i-2,j]+a[i-1,j];a[i,j]:=xmod10;x:=xdiv10;end;end;j:=1;whilea[n,j]=0doj:=j+1;fori:=jto64dowrite(a[n,i]);writeln;end.第34頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三通過(guò)合理分步、恰當(dāng)分類找出遞推關(guān)系第35頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

欲登上第10級(jí)樓梯,如果規(guī)定每步只能跨上一級(jí)或兩級(jí),則不同的走法共有()

89種

登樓梯第36頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三以某位置劃分求遞推式第37頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

若用1或2兩數(shù)字寫n位數(shù),其中任意相鄰兩個(gè)位置不全為1。記n位數(shù)的個(gè)數(shù)為f(n),則f(8)=

;用1、2、3三個(gè)數(shù)字寫n位數(shù),要求數(shù)中不出現(xiàn)緊挨著的兩個(gè)1。記n位數(shù)的個(gè)數(shù)為g(n),則g(8)=

。符合條件的n位數(shù)可分為兩類:Ⅰ.首位是2,則以下n-1位數(shù)符合條件的個(gè)數(shù)為f(n-1);Ⅱ.首位是1,則第二位應(yīng)是2,以下n-2位的個(gè)數(shù)為f(n-2).于是,f(n)=f(n-1)+f(n-2).故f(n)為斐波那契數(shù)列.∵f(1)=2,f(2)=3∴f(8)=55.第38頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三設(shè)符合條件的n位數(shù)共有g(shù)(n)種,按首位劃分可分成:Ⅰ.首位是2或3,則以下n-1位各有g(shù)(n-1)個(gè),共2g(n-1)個(gè);Ⅱ.首位是1,第二位只能為2或3,共有2g(n-2)個(gè),故g(n)=2g(n-1)+2g(n-2)個(gè).由初始條件g(1)=3;g(2)=8;求得g(8)=3344.第39頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

有2×n的一個(gè)長(zhǎng)方形方格,用一個(gè)1×2的骨牌鋪滿方格。例如n=3時(shí),為2×3方格。此時(shí)用一個(gè)1×2的骨牌鋪滿方格,共有如下3種鋪法:

試對(duì)給出的任意一個(gè)n(n>0),求出鋪法總數(shù)的遞推公式。F(1)=1F(2)=2F(n)=F(n-2)+F(n-1)(n>=3)第40頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

如果有n元錢,每天去購(gòu)買下列三種商品之一:蔬菜要用1元錢,豬肉要用2元錢,雞蛋要用2元錢.用An表示把這n元錢用完的所有可能的用法的總數(shù).如果第一天買蔬菜,則用去1元錢,還剩n-1元錢,這n-1元錢的用法有An-1種;如果第一天買豬肉,則用去2元錢,還剩n-2元錢,這n-2元錢的用法有An-2種;如果第一天買雞蛋,則用去2元錢,還剩n-2元錢,這n-2元錢的用法有An-2種;所以,An=An-1+2An-2第41頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

有排成一行的n個(gè)方格,用紅、黃、藍(lán)三色涂每個(gè)格子,每格涂一色,要求任何相鄰的格不同色,且首尾兩格也不同色。問(wèn)有多少種涂法?解:設(shè)共有an種涂法,易見(jiàn)a1=3,a2=6,a3=6,且當(dāng)n≥4時(shí),將n個(gè)格子依次編號(hào)后,格1與格(n-1)不相鄰。情形1:格(n-1)涂色與格1不同,此時(shí)格n只有一色可涂,且前(n-1)格滿足首尾兩格不同色,故有an-1種涂色方法。情形2:格(n-1)涂色與格1相同,此時(shí)格(n-2)與格1涂色必然不同,不然,格(n-1)與(n-2)相同,于是前(n-2)格有an-2種涂色法。因?yàn)楦瘢钆c格1不同色,有兩種涂色法,故共有2an-2種涂色法。綜上,可得an=an-1+2an-2(n≥4)按前n-1格首尾關(guān)系討論第42頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三錯(cuò)位排列

五個(gè)人排成一列,重新站隊(duì)時(shí),各人都不站在原來(lái)的位置上,那么不同的站隊(duì)方式共有()

(A)60種(B)44種(C)36種(D)24種

解:首先我們把人數(shù)推廣到n個(gè)人,即n個(gè)人排成一列,重新站隊(duì)時(shí),各人都不站在原來(lái)的位置上。設(shè)滿足這樣的站隊(duì)方式有An種,現(xiàn)在我們通過(guò)合理分步,恰當(dāng)分類來(lái)找出遞推關(guān)系:

第一步:第一個(gè)人不站在原來(lái)的第一個(gè)位置,有n-1種站法。

第二步:假設(shè)第一個(gè)人站在第2個(gè)位置,則第二個(gè)人的站法又可以分為兩類:第一類,第二個(gè)人恰好站在第一個(gè)位置,則余下的n-2個(gè)人有An-2種站隊(duì)方式;第二類,第二個(gè)人不站在第一個(gè)位置,則就是第二個(gè)人不站在第一個(gè)位置,第三個(gè)人不站在第三個(gè)位置,第四個(gè)人不站在第四個(gè)位置,……,第n個(gè)人不站在第n個(gè)位置,所以有An-1種站隊(duì)方式。由分步計(jì)數(shù)原理和分類計(jì)數(shù)原理,我們便得到了數(shù)列的遞推關(guān)系式: ,顯然,再由遞推關(guān)系有,第43頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

在書架上放有編號(hào)為1,2,…,n的n本書。現(xiàn)將n本書全部取下然后再放回去,當(dāng)放回去時(shí)要求每本書都不能放在原來(lái)的位置上。例如:n=3時(shí):原來(lái)位置為:123

放回去時(shí)只能為:312或231這兩種問(wèn)題:求當(dāng)n=5時(shí)滿足以上條件的放法共有多少種?第44頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三染色問(wèn)題

用4種不同顏色涂四邊形的4個(gè)頂點(diǎn),要求每點(diǎn)染一種顏色,相鄰的頂點(diǎn)染不同的顏色,則不同的染色方法有()(A)84種 (B)72種 (C)48種 (D)24種A第45頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三第46頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三Vari,j,k,m,n:longint;a:array[1..10]oflongint;functionjc(k:integer):longint;{求K!}vari,j:longint;beginj:=1;fori:=2tokdoj:=j*i;jc:=j;end;beginreadln(n,m);{n是頂點(diǎn)數(shù),m是顏色數(shù)}a[3]:=jc(m)divjc(m-3);{初值

}fori:=4tondobeginj:=1;fork:=1toi-1doj:=j*(m-1);{}a[i]:=m*j-a[i-1];{遞推公式}end;writeln(a[n]);end.a[3]:=m*(m-1)*(m-2)第47頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三如圖,一個(gè)地區(qū)分為5個(gè)行政區(qū)域,現(xiàn)給地圖著色,要求相鄰區(qū)域不得使用同一顏色,現(xiàn)有四種顏色可供選擇,則不同的著色方法共有

種。第48頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

圖中2、3、4、5四個(gè)區(qū)域圍成一個(gè)四邊形,因此可以把它們看成是一個(gè)四邊形的4個(gè)頂點(diǎn),而區(qū)域1就是這個(gè)四邊形對(duì)角線的交點(diǎn)。第一步,先涂區(qū)域1,有4種涂法。第二步,由于區(qū)域1跟其余四個(gè)區(qū)域都相鄰,因此涂1的顏色不能用來(lái)涂其余的四個(gè)區(qū)域,因此第二步相當(dāng)于用3種顏色來(lái)涂一個(gè)四邊形的四個(gè)頂點(diǎn),不難得出

所以,由分步計(jì)數(shù)原理,得出共有種涂法。第49頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

某城市在中心廣場(chǎng)建造一個(gè)花圃,花圃分成6個(gè)部分(如圖),現(xiàn)要栽種4種不同顏色的花,每部分栽種一種且相鄰部分不能栽種同樣顏色的花,不同的栽種方法共有

種。1204×30=120第50頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三傳球問(wèn)題

4個(gè)人進(jìn)行籃球訓(xùn)練,互相傳球接球,要求每個(gè)人接球后馬上傳給別人,開始由甲發(fā)球,并作為第一次傳球,第五次傳球后,球又回到甲手中,問(wèn)有多少種傳球方式?60第51頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三第52頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三分析:設(shè)第n次傳球后,球又回到甲手中的傳球方式有an種。可以想象前n-1次傳球,如果每一次傳球都任選其他三人中的一人進(jìn)行接球,則每次傳球都有3種可能,由乘法原理,共有3×3×……×3=3n-1

種傳球方法。這些傳球方式可以分為兩類:

一類是第n-1次恰好傳到甲手中,這有an-1種傳法,它們不符合要求,因?yàn)檫@樣第n次無(wú)法再把球傳給甲;另一類是第n-1次傳球,球不在甲手中,第n次持球人再將球傳給甲,有an種傳法。根據(jù)加法原理,有an-1+an=3n-1

。由于甲是發(fā)球者,一次傳球后球又回到甲手中的傳球方式是不存在的,所以a1=0。利用遞推關(guān)系可以得到

a2=3-0=3,

a3=3×3-3=6,

a4=3×3×3-6=21,

a5=3×3×3×3-21=60。這說(shuō)明經(jīng)過(guò)5次傳球后,球仍回到甲手中的傳球方法有60種。第53頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三vara:array[1..100]oflongint;n,m,i,j:longint;beginreadln(n,m);a[1]:=0;j:=1;fori:=2tomdobeginj:=j*(n-1);{先求出(n-1)i-1}a[i]:=j-a[i-1];end;writeln(a[m]);end.第54頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三var{加入高精度運(yùn)算}a:array[1..100,1..100]ofinteger;s:array[1..100]ofinteger;i,j,t,k,n,m:longint;beginreadln(n,m);a[1,100]:=0;s[100]:=1;fori:=2tomdobeginforj:=100downto1dos[j]:=s[j]*(n-1);forj:=100downto1doifs[j]>9thenbegins[j-1]:=s[j-1]+s[j]div10;s[j]:=s[j]mod10;end;forj:=100downto1doa[i,j]:=s[j]-a[i-1,j];forj:=100downto1doifa[i,j]<0thenbegina[i,j-1]:=a[i,j-1]-1;a[i,j]:=a[i,j]+10;end;end;j:=1;whilea[m,j]=0doj:=j+1;fori:=jto100dowrite(a[m,i]);end.第55頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三凸多邊形劃分在一個(gè)凸多邊形中,通過(guò)若干條互不相交的對(duì)角線,把這個(gè)凸多邊形剖分成了若干個(gè)三角形?,F(xiàn)在的任務(wù)是根據(jù)輸入的凸多邊形的邊數(shù),求不同剖分的方案數(shù)Cn。比如當(dāng)n=5時(shí),有如下5種不同的方案,所以C5=5。輸入文件14.in:一個(gè)正整數(shù),表示凸多邊形的邊數(shù)。(n<=21)輸出文件14.out:一個(gè)正整數(shù),表示方案總數(shù)。第56頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三如圖所示,我們以p1pn這條邊為基準(zhǔn)邊,再找pk來(lái)構(gòu)成三角形,則原凸n邊形被剖解成了△p1pkpn和兩個(gè)凸多邊形,其中一個(gè)是由p1,p2,…,pk構(gòu)成的凸k邊形,另一個(gè)是由pk,pk+1,…,pn構(gòu)成的凸n-k+1邊形,根據(jù)乘法原理,選擇pk這個(gè)頂點(diǎn)的分解方案為種。而k可以選2到n-1,所以根據(jù)加法原理,得出總的方案數(shù)為

注意,就這個(gè)遞推關(guān)系而言,臨界值應(yīng)為C2=1,而不是C3=1,否則遞推關(guān)系就得不到正確解,這與原問(wèn)題的實(shí)際情況可能不符(即兩邊形),其實(shí)這只是理解上的差異.P1PnP2P3PkPn-1Pn-2第57頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三constmax=21;varc:array[2..max]oflongint;n,i,k:integer;total:longint;beginreadln(n);c[2]:=1;fori:=3tondobeginc[i]:=0;fork:=2toi-1doc[i]:=c[i]+c[k]*c[i-k+1];end;writeln(c[n]);end.第58頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三求路徑總數(shù)下圖是某居民小區(qū)道路圖,小明每天由家(A點(diǎn))到學(xué)校(B點(diǎn)),他只沿道路向上或向右行走,那么他最多有()天走不同線路?AB495111111111111234567893610

15

21

28

36

454

10

2035

56

84

120

1655

15

3570

126

210

330495第59頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三vari,j,n,m:integer;a:array[1..20,1..20]oflongint;beginread(n,m);fillchar(a,sizeof(a),0);

fori:=1tondoa[I,1]:=1;forj:=1tomdoa[1,j]:=1;fori:=2tondoforj:=2tomdo

a[I,j]:=a[I,j-1]+a[i-1,j];writeln(a[n,m]);end.要想到達(dá)坐標(biāo)為(i,j)的頂點(diǎn)的話,必定要經(jīng)過(guò)坐標(biāo)為(i-1,j)的頂點(diǎn)或坐標(biāo)為(i,j-1)的頂點(diǎn),設(shè)a(I,j)表示從點(diǎn)A到頂點(diǎn)(I,j)的路徑總條數(shù),則a(I,j)=a(I,j-1)+a(i-1,j)輸入:59輸出:495第60頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三街道路徑

設(shè)有一個(gè)N*M(1<=N<=50,1<=M<=50)的街道,規(guī)定行人從A(1,1)出發(fā),在街道上只能向東或北行走。若在此街道中,設(shè)置一個(gè)矩形障礙區(qū)域(包括圍住該區(qū)域的的街道)不讓行人通行,如上圖中用“*”表示的部分。此矩形障礙區(qū)域用2對(duì)頂點(diǎn)坐標(biāo)給出,如上圖中的2對(duì)頂點(diǎn)坐標(biāo)為(2,2),(8,4),此時(shí)從A出發(fā)到達(dá)B的路徑有兩條?,F(xiàn)給出N、M,同時(shí)再給出此街道中的矩形障礙區(qū)域的2對(duì)頂點(diǎn)坐標(biāo)(x1,y1),(x2,y2),請(qǐng)求出此時(shí)所有從A出發(fā)到達(dá)B的路徑的條數(shù)。

由于在街上只能向東或北方向行走,因此要想達(dá)到坐標(biāo)為(i,j)的頂點(diǎn)的話,必定要經(jīng)過(guò)坐標(biāo)為(i-1,j)的頂點(diǎn)或坐標(biāo)為(i,j-1)的頂點(diǎn),假設(shè)從起始頂點(diǎn)到達(dá)坐標(biāo)為(i,j)的頂點(diǎn)的路徑總數(shù)為a[i,j],則a[i,j]=a[i-1,j]+a[i,j-1]。因此我們可以采用逐行遞推的方法來(lái)求出從起始頂點(diǎn)到達(dá)任意一個(gè)頂點(diǎn)的路徑總數(shù)。第61頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三varn,m,i,j,x1,x2,y1,y2:integer;a:array[1..50,1..50]oflongint;b:array[1..50,1..50]ofboolean;beginreadln(n,m);{行列要分清}readln(x1,y1,x2,y2);fillchar(a,sizeof(a),0);fillchar(b,sizeof(b),true);fori:=y1toy2doforj:=x1tox2dob[i,j]:=false;

fori:=1tomdobeginifnot(b[i,1])thenbreak;a[i,1]:=1;end;forj:=1tondobeginifnot(b[1,j])thenbreak;a[1,j]:=1;end;fori:=2tomdoforj:=2tondoifb[i,j]thena[i,j]:=a[i-1,j]+a[i,j-1];write(a[m,n]);end.有可能障礙區(qū)域靠邊如輸入95284應(yīng)輸出1第62頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

Var{加入高精度運(yùn)算}n,m,i,j,x1,x2,y1,y2,k,g:integer;a:array[1..50,1..50,1..30]oflongint;b:array[1..50,1..50]ofboolean;beginreadln(n,m);readln(x1,y1,x2,y2);fillchar(a,sizeof(a),0);fillchar(b,sizeof(b),true);fori:=y1toy2doforj:=x1tox2dob[i,j]:=false;fori:=1tomdobeginifnot(b[i,1])thenbreak;a[i,1,1]:=1;end;forj:=1tondobeginifnot(b[1,j])thenbreak;a[1,j,1]:=1;end;fori:=2tomdoforj:=2tondoifb[i,j]thenbegin

g:=0;fork:=1to30dobegin

a[i,j,k]:=a[i-1,j,k]+a[i,j-1,k]+g;g:=a[i,j,k]div10;a[i,j,k]:=a[i,j,k]mod10;end;end;

j:=30;fori:=30downto1doifa[m,n,i]=0thenj:=j-1;fori:=jdownto1dowrite(a[m,n,i]);end.第63頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三過(guò)河卒

如圖,A點(diǎn)有一個(gè)過(guò)河卒,需要走到目標(biāo)B點(diǎn)。卒行走規(guī)則:可以向下、或者向右。同時(shí)在棋盤上的任一點(diǎn)有一個(gè)對(duì)方的馬(如上圖的C點(diǎn)),該馬所在的點(diǎn)和所有跳躍一步可達(dá)的點(diǎn)稱為對(duì)方馬的控制點(diǎn)。例如上圖C點(diǎn)上的馬可以控制9個(gè)點(diǎn)(圖中的P1,P2…P8和C)。卒不能通過(guò)對(duì)方馬的控制點(diǎn)。棋盤用坐標(biāo)表示,A點(diǎn)(0,0)、B點(diǎn)(n,m)(n,m為不超過(guò)20的整數(shù)),同樣馬的位置坐標(biāo)是需要給出的(約定:C<>A,同時(shí)C<>B)?,F(xiàn)在要求你計(jì)算出卒從A點(diǎn)能夠到達(dá)B點(diǎn)的路徑的條數(shù)。輸入文件5.in,只有一行,共4個(gè)正整數(shù),前2個(gè)數(shù)表示B點(diǎn)的坐標(biāo),后2個(gè)數(shù)表示對(duì)方馬的坐標(biāo)。輸出文件5.out,只有一行,一個(gè)整數(shù)(表示路徑的條數(shù))。樣例:

輸入6632

輸出17分析:要到達(dá)棋盤上的一個(gè)點(diǎn),只能從左邊過(guò)來(lái)或是從上面下來(lái),所以根據(jù)加法原理,到達(dá)某一點(diǎn)的路徑數(shù)目,等于到達(dá)其相鄰上、左兩點(diǎn)的路徑數(shù)目之和,因此我們可以使用逐行遞推的方法來(lái)求出從起始頂點(diǎn)到終點(diǎn)的路徑數(shù)目,如果有障礙,只要將到達(dá)該點(diǎn)的路徑數(shù)目設(shè)置為0即可。第64頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三constx1:array[1..8]ofinteger=(2,2,1,-1,-2,-2,-1,1);y1:array[1..8]ofinteger=(1,-1,-2,-2,-1,1,2,2);varb:array[0..20,0..20]ofboolean;i,j,x,y,k,p,n,m:integer;a:array[0..20,0..20]ofinteger;begin

readln(n,m,x,y);fillchar(b,sizeof(b),true);fillchar(a,sizeof(a),0);

b[x,y]:=false;

fori:=1to8doif(x+x1[i]>=0)and(x+x1[i]<=n)and(y+y1[i]>=0)and(y+y1[i]<=m)thenb[x+x1[i],y+y1[i]]:=false;

fori:=0tondobegin

ifnot(b[i,0])thenbreak;

a[i,0]:=1;

end;fori:=0tomdobegin

ifnot(b[0,i])thenbreak;

a[0,i]:=1;

end;(2,1)(2,-1)(1,-2)(-1,-2)(-2,-1)(-2,1)(-1,2)(1,2)fori:=1tondoforj:=1tomdoifb[i,j]then

a[i,j]:=a[i-1,j]+a[i,j-1];write(a[n,m]);end.有些控制點(diǎn)有可能在邊上第65頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三const{加入高精度運(yùn)算}L=30;x1:array[1..8]ofinteger=(2,2,1,-1,-2,-2,-1,1);y1:array[1..8]ofinteger=(1,-1,-2,-2,-1,1,2,2);varb:array[0..20,0..20]ofboolean;i,j,x,y,k,p,n,m:integer;a:array[0..20,0..20,1..L]ofinteger;begin

readln(n,m,x,y);fillchar(b,sizeof(b),true);fillchar(a,sizeof(a),0);

b[x,y]:=false;

fori:=1to8doif(x+x1[i]>=0)and(x+x1[i]<=n)and(y+y1[i]>=0)and(y+y1[i]<=m)thenb[x+x1[i],y+y1[i]]:=false;

fori:=0tondobegin

ifnot(b[i,0])thenbreak;

a[i,0,1]:=1;

end;fori:=0tomdobegin

ifnot(b[0,i])thenbreak;

a[0,i,1]:=1;

end;第66頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三fori:=1tondoforj:=1tomdoifb[i,j]thenbegin

k:=0;

forp:=1toLdobegina[i,j,p]:=a[i-1,j,p]+a[i,j-1,p]+k;k:=a[i,j,p]div10;a[i,j,p]:=a[i,j,p]mod10;end;end;j:=L;while(a[n,m,j]=0)and(j>1)doj:=j-1;fori:=jdownto1dowrite(a[n,m,i]);end.第67頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三傳球游戲【問(wèn)題描述】

上體育課的時(shí)候,小蠻的老師經(jīng)常帶著同學(xué)們一起做游戲。這次,老師帶著同學(xué)們一起做傳球游戲。游戲規(guī)則是這樣的:n個(gè)同學(xué)站成一個(gè)圓圈,其中的一個(gè)同學(xué)手里拿著一個(gè)球,當(dāng)老師吹哨子時(shí)開始傳球,每個(gè)同學(xué)可以把球傳給自己左右的兩個(gè)同學(xué)中的一個(gè)(左右任意),當(dāng)老師再次吹哨子時(shí),傳球停止,此時(shí),拿著球沒(méi)有傳出去的那個(gè)同學(xué)就是敗者,要給大家表演一個(gè)節(jié)目。聰明的小蠻提出了一個(gè)有趣的問(wèn)題:有多少種不同的傳球方法可以使得從小蠻手里開始傳的球,傳了m次后,又回到小蠻手里。兩種傳球方法被視為不同的方法,當(dāng)且僅當(dāng)這兩種方法中,接到球的同學(xué)按接球順序組成的序列是不同的。比如有3個(gè)同學(xué)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào),并假設(shè)小蠻為一號(hào),球傳了3次后回到小蠻手里的方式有1->2->3->1和1->3->2->1,共2種。第68頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三【輸入】

輸入文件ball.in共一行,有兩個(gè)用空格隔開的整數(shù)n,m(3<=n<=30,1<=m<=30)?!据敵觥?/p>

輸出文件ball.out共一行,有一個(gè)整數(shù),表示符合題意的方法數(shù)?!据斎胼敵鰳永縝all.in3ball.out32【限制】40%的數(shù)據(jù)滿足:3<=n<=30,1<=m<=20100%的數(shù)據(jù)滿足:3<=n<=30,1<=m<=30第69頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三分析:設(shè)f(i,k)表示經(jīng)過(guò)k次傳球到編號(hào)為i的人手中的方案數(shù)??梢园l(fā)現(xiàn),傳到i號(hào)同學(xué)的球只能來(lái)自于i的左邊一個(gè)同學(xué)或者右邊一個(gè)同學(xué),這兩個(gè)同學(xué)的編號(hào)分別是i-1、i+1,所以可以得到以下的遞推公式:f(i,k)=f(i-1,k-1)+f(i+1,k-1)

當(dāng)i=1或n時(shí),需單獨(dú)處理:

1.f(1,k)=f(2,k-1)+f(n,k-1)2.f(n,k)=f(n-1,k-1)+f(1,k-1)

從1號(hào)同學(xué)開始傳球,可確定初始條件:f(1,0)=1

可根據(jù)傳球次數(shù)進(jìn)行遞推,結(jié)果在f(1,m)中。第70頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三vari,j,k,n,m:longint;f:array[0..30,0..30]oflongint;beginreadln(n,m);fillchar(f,sizeof(f),0);f[1,0]:=1;fork:=1tomdobeginf[1,k]:=f[2,k-1]+f[n,k-1];{當(dāng)球在1號(hào)同學(xué)時(shí)}fori:=2ton-1dof[i,k]:=f[i-1,k-1]+f[i+1,k-1];f[n,k]:=f[n-1,k-1]+f[1,k-1];{當(dāng)球在n號(hào)同學(xué)時(shí)}end;write(f[1,m]);end.第71頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三傳球問(wèn)題

4個(gè)人進(jìn)行籃球訓(xùn)練,互相傳球接球,要求每個(gè)人接球后馬上傳給別人,開始由甲發(fā)球,并作為第一次傳球,第五次傳球后,球又回到甲手中,問(wèn)有多少種傳球方式?第72頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三Varn,m,i,j,k,l,g:longint;a:array[0..30,1..30,1..100]oflongint;beginread(n,m);a[0,1,1]:=1;fori:=1tomdobeginforj:=1tondofork:=1tondoifj<>kthenbeging:=0;forl:=1to100dobeging:=a[i,j,l]+a[i-1,k,l]+g;a[i,j,l]:=gmod10;g:=gdiv10;end;end;end;l:=100;whilea[m,1,l]=0dol:=l-1;fori:=ldownto1dowrite(a[m,1,i]);end.第73頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三整數(shù)劃分

把一個(gè)正整數(shù)N劃分成一些正整數(shù)的和,例如:N

=n1+n2+…+nk

且滿足1<=n1<=n2<=…<=nk<=N,叫做N的一個(gè)劃分。求不同的劃分的數(shù)量。當(dāng)n=4時(shí),劃分?jǐn)?shù)為4。

4=1+1+1+1;

4=1+1+2;

4=1+3;

4=2+2;

第74頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三設(shè)表示把正整數(shù)a做分劃、其中最大的一份恰好是b的方案總數(shù)。設(shè)表示把正整數(shù)a做分劃、其中最大的一份不大于b的方案總數(shù)。顯然有:所以:當(dāng)i<j時(shí),根據(jù)的含義,無(wú)意義。當(dāng)j=1時(shí),對(duì)i做任意剖分、其中最大的一份不大于1的方案只有一種。即:i=1+1+1+…+1(共i個(gè)1);所以:=14=1+1+1+1;

4=1+1+2;

4=2+2;

4=1+3;第75頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三根據(jù)以上分析可得到如下遞推公式:

=

=1{初始條件}

我們可以按照i、j遞增的順序來(lái)計(jì)算的值,這樣在計(jì)算的時(shí)候,和都已經(jīng)得到,故我們只用進(jìn)行一次簡(jiǎn)單的加法運(yùn)算即可.

最后的g(n,n-1)即為所求。第76頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三varg:array[0..100,0..100]oflongint;n,i,j:integer;beginreadln(n);fillchar(g,sizeof(g),0);forj:=0tondog[j,1]:=1;{初始條件}

fori:=0tondoforj:=2tondoifi>=jtheng[i,j]:=g[i-j,j]+g[i,j-1]elseg[i,j]:=g[i,j-1];writeln(g[n,n-1]);end.第77頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三倒推法

我們把由已知初始值為F1,通過(guò)遞推關(guān)系式Fn=g(Fn-1)求出其最終結(jié)果Fn的遞推方式稱為順推法.同理,把已知最終結(jié)果為Fn,通過(guò)遞推關(guān)系式Fn-1=g(Fn),求出其初始值F1的遞推方式稱之為倒推法。第78頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三

四個(gè)人做火柴游戲,每一局三個(gè)人贏,一個(gè)人輸,輸者要按贏者手中贏得火柴根數(shù)賠償,即贏者手中有多少根火柴,輸者就賠他多少?4次之后,每人恰好輸過(guò)一次而且手中都恰好有16根?求四人原有火柴數(shù)?把第一局輸?shù)娜擞洖椋?,把第二局輸?shù)娜擞洖椋?,把第三局輸?shù)娜擞洖椋?,把第四局輸?shù)娜擞洖椋?,用倒退法可知:ABCD416161616388840244362012341810開始331795第79頁(yè),講稿共86頁(yè),2023年5月2日,星期三騎士游歷

設(shè)有一個(gè)n*m的棋盤(2<=n<=50,2<=m<=50),如上圖,在棋盤上左

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