10_8_Решение задач Равномерный код
материал по информатике и икт (10 класс)

6. Сколько слов длины 5, начинающихся с гласной буквы, можно составить из букв Е, Г, Э? Каждая буква может входить в слово несколько раз. Слова не обязательно должны быть осмысленными словами русского языка. (Ответ 162)
7. Сколько слов длины 5, начинающихся с согласной буквы и заканчивающихся гласной буквой, можно составить из букв З, И, М, А? Каждая буква может входить в слово несколько раз. Слова не обязательно должны быть осмысленными словами русского языка. (Ответ 256)
8. Игорь составляет таблицу кодовых слов для передачи сообщений, каждому сообщению соответствует своё кодовое слово. В качестве кодовых слов Игорь использует 5-буквенные слова, в которых есть только буквы П, И, Р, причём буква П появляется ровно 1 раз. Каждая из других допустимых букв может встречаться в кодовом слове любое количество раз или не встречаться совсем. Сколько различных кодовых слов может использовать Игорь? (Ответ 80)
9. Рассматриваются символьные последовательности длины 5 в шестибуквенном алфавите <У, Ч, Е, Н, И, К>. Сколько существует таких последовательностей, которые начинаются с буквы У и заканчиваются буквой К? (Ответ 216)
10. Максим составляет таблицу кодовых слов для передачи сообщений, каждому возможному сообщению соответствует своё кодовое слово. В качестве кодовых слов Максим использует четырёхбуквенные слова, в которых есть только буквы A, B, C, D, E, F, X, причём буква X появляется ровно 1 раз. Сколько различных кодовых слов может использовать Максим? (Ответ 864)
11. 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? (Ответ 3)
12. Световое табло состоит из четырёх светящихся элементов, каждый из которых может светиться одним из трёх различных цветов. Каждая комбинация из четырёх цветов кодирует определённый сигнал. Сколько различных сигналов можно передать при помощи табло при условии, что все элементы должны светиться? (Ответ 81)
Последовательность сигнальных ракет
13. Для передачи аварийных сигналов договорились использовать специальные цветные сигнальные ракеты, запускаемые последовательно. Одна последовательность ракет — один сигнал; в каком порядке идут цвета — существенно. Какое количество различных сигналов можно передать при помощи запуска ровно трёх таких сигнальных ракет, если в запасе имеются ракеты трёх различных цветов (ракет каждого вида неограниченное количество, цвет ракет в последовательности может повторяться)? (Ответ 27)
14. Для передачи аварийных сигналов договорились использовать специальные цветные сигнальные ракеты, запускаемые последовательно. Одна последовательность ракет — один сигнал; в каком порядке идут цвета — существенно. Какое количество различных сигналов можно передать при помощи запуска ровно пяти таких сигнальных ракет, если в запасе имеются ракеты трёх различных цветов (ракет каждого вида неограниченное количество, цвет ракет в последовательности может повторяться)? (Ответ 243)
Подсчет количества разных последовательностей
15. Для передачи сигналов на флоте используются цепочки сигнальных флагов, вывешиваемых в одну линию (последовательность флагов в цепочке важна). Каждая цепочка кодирует один сигнал. Какое количество различных сигналов может передать корабль при помощи цепочек, состоящих из трёх сигнальных флагов, если на корабле имеются флаги пяти различных видов и флагов каждого вида неограниченное количество? (Ответ 125)
16. 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 пять или шесть сигналов (точек и тире)? (Ответ 96)
Задача №10. Измерение количества информации. Основы комбинаторики.
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 M N .
При компьютерном кодировании мощность алфавита равна 2, значит количество слов длиной N равно 2 N .
Подсчет количества буквенных цепочек
Все 5-буквенные слова, составленные из букв А, О, У, записаны в алфавитном порядке. Вот начало списка:
Запишите слово, которое стоит на 210-м месте от начала списка.
Заменим буквы А, О, У на 0, 1, 2 и выпишем начало списка:
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.
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.
На первом месте может стоять две буквы: Г или Д, на остальных — три буквы.
Слов, начинающихся на Г, 3 5 . Слов, начинающихся на Д, тоже 3 5 .Таким образом, можно составить 2 · 3 5 = 486 слов.
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?
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.
Количество информации при двоичном (компьютерном) кодировании
Объем сообщения – 7,5 Кбайт. Известно, что данное сообщение содержит 7680 символов. Какова мощность алфавита?
Объем сообщения I, написанного в исходном алфавите мощности M, содержащего N символов, равен: I = log2M * N
Log2M = (7,5 * 2 13 бит) / 7680 =(7,5 * 2 13) /(15 * 2 9 ) = 8
Количество информации при различных (не компьютерных) способах кодирования
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)?
Мы имеем алфавит из двух букв: точка и тире. Из двух букв можно составить 2 4 четырёхбуквенных слова и 2 5 пятибуквенных слов.
Значит, всего можно закодировать 16 + 32 = 48 различных символов.
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?
Мощность алфавита M =3 («включено», «выключено» или «мигает»).
Количество различных сигналов 18 <= M N = 3 N . (Поскольку равенство не выполняется, N берем с избытком, иначе не сможем закодировать все сигналы). N = 3.
Некоторый алфавит содержит 5 различных букв сколько трехбуквенных слов можно составить из букв
Тип 8 № 6421 
Некоторый алфавит содержит пять различных букв. Сколько трёхбуквенных слов можно составить из букв данного алфавита (буквы в слове могут повторяться)?
Если в алфавите M символов, то количество всех возможных «слов» (сообщений) длиной N равно Q = M N . Из условия следует, что N = 3, M = 5. Следовательно, Q = 5 3 = 125.