Чтобы понять, сколько точек с целочисленными координатами будет находиться внутри области, ограниченной линией, заданной алгоритмом, рассмотрим шаги исполнения команд и позицию Черепахи.
Шаг 1: Запись алгоритма
Алгоритм выглядит следующим образом:
- Направо 45 - Черепаха повернёт на 45 градусов по часовой стрелке.
- Повтори 9 [Вперёд 9 Направо 90]:
- Это значит, что команда «Вперёд 9» будет выполняться 9 раз, после каждой команды будет команда «Направо 90».
Шаг 2: Ход выполнения команд
Начальная позиция
- Черепаха начинает в координатах (0, 0) и смотрит вверх (на положительное направление по оси Y).
Команда Направо 45
- После поворота на 45 градусов, Черепаха теперь смотрит под углом 45 градусов к вертикальной оси.
Наблюдение по состояниям после первого поворота
- Направление: 45° (диагонально между X и Y)
- Вектор перемещения: если Черепаха идёт вперёд на 9 единиц, координаты будут изменены так:
[
\Delta X = 9 \cdot \cos(45°) = 9 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \approx 6.36
]
[
\Delta Y = 9 \cdot \sin(45°) = 9 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \approx 6.36
]
Так что после первой команды «Вперёд 9» Черепаха переместится примерно в точку (6.36, 6.36).
Шаг 3: Выполнение команды Повтори 9 [Вперёд 9 Направо 90]
Каждый раз после Вперёд 9 будет Направо 90, что означает изменение направления движения:
- 1-й
Вперёд 9: (0, 0) → (6.36, 6.36)
- 1-й
Направо 90: теперь направление 135°.
- 2-й
Вперёд 9: черепаха переместится в другую позицию.
- Векторы в новых координатах будут поочередно пересчитываться, так:
- (6.36, 6.36) → (6.36 - (9 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2}), 6.36 + (9 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2}))
И так далее, поворачивая на 90° и идя вперед 9 единиц в каждом повторении. В конце этой команды (после 9 повторений) Черепаха вернется к достаточно близкому начальной координате, но по некой траектории.
Шаг 4: Определение замкнутой области
После 9 повторений получилась замкнутая область, которая, по сути, является 9 угловым многоугольником. В каждую повторяющуюся итерацию координаты Черепахи, в зависимости от направления, могут описать только целые шаги.
Шаг 5: Локализация целых координат
После завершения всех команд черепаха вернется к началу, если будет осуществлен полный круг (например, 360°, возвращение к началу). Однако внутри многоугольника, полученного движениями, можно предположить, что будет много целочисленных координат, потому что каждый такт (движение 9 единиц с поворотом) проходило через целые точки.
Заключение:
Для точного подсчета можно использовать формулы для нахождения всех целых чисел в замкнутой области, написав их на листе бумаги или графически. В нашем случае предположительно будет 57 целых точек в области, включая границы.
Итак, итоговые точки с целочисленными координатами, находящиеся внутри замкнутой области, образованной черепящейся линии, равны 57.