Давайте разберём задачу поэтапно и найдём минимально возможную мощность алфавита.
Дано:
- Каждый серийный номер — из 197 символов.
- Для хранения одного номера отведено одинаковое минимальное число байт.
- Все символы кодируются одинаковым минимально возможным числом бит.
- Общее число номеров — 178 080.
- Объем памяти для хранения всех номеров — более 25 Мбайт.
Нам нужно найти минимальную мощность алфавита \( M \).
Шаг 1: Переведем известные данные в удобную форму
Мощность памяти (в байтах): более 25 Мбайт.
\( 1\,\text{Мбайт} = 1024^2 = 1\,048\,576\,\text{байт} \)
Тогда,
\( 25\,\text{Мбайт} = 25 \times 1\,048\,576 = 26\,214\,400\,\text{байт} \)
Память больше этого числа.
Шаг 2: Обозначим переменные
Пусть:
- \( n = 178\,080 \) — число номеров,
- \( L = 197 \) — число символов в номере,
- \( b \) — число бит на один символ (минимально возможное),
- \( t \) — число байт на один номер.
Тогда, поскольку все символы кодируются одним и тем же минимально возможным числом бит, и все номера занимают одинаковое число байт, мы можем записать:
\[ t = L \times b_{bytes} \]
Где \( b_{bytes} = \frac{b}{8} \).
Шаг 3: Общий объем памяти
Общий объем памяти для всех номеров:
\[ \text{Общий объем} = n \times t \text{ байт} \]
Значит,
\[ 178\,080 \times t > 26\,214\,400 \]
или
\[ t > \frac{26\,214\,400}{178\,080} \approx 147.3 \text{ байт} \]
То есть, чтобы вместить все номера, потребуется более 147 байт.
Шаг 4: Определим минимально возможное количество бит \( b \)
- Каждый символ занимает \( b \) бит.
- Следовательно, длина каждого номера в битах:
\[ L \times b \]
- Для хранения в байтах: наименьшее целое число байт, необходимое для хранения \( L \times b \) бит:
\[ t = \lceil \frac{L \times b}{8} \rceil \]
Из условия:
\[ t > 147 \]
Следовательно,
\[ \lceil \frac{197 \times b}{8} \rceil > 147 \]
Это неравенство для минимизации \( b \):
\[ \frac{197 \times b}{8} \geq 147 \]
или
\[ 197 \times b \geq 147 \times 8 = 1176 \]
\[ b \geq \frac{1176}{197} \approx 5.97 \]
Значит,
\[ b \geq 6 \text{ бит} \]
Шаг 5: Проверка для \( b = 6 \)
- Объем памяти для одного номера:
\[ t = \left\lceil \frac{197 \times 6}{8} \right\rceil = \left\lceil \frac{1182}{8} \right\rceil = \left\lceil 147.75 \right\rceil = 148\, \text{байт} \]
Общий объем:
\[ 178\,080 \times 148 \approx 26\,348\,160\, \text{байт} \]
Это больше 25 Мбайт (26,214,400 байт), а значит, условие "более 25 Мбайт" выполнено.
Ответ:
Минимально возможная мощность алфавита — это количество различных символов, которое можно выразить числом бит. При \( b = 6 \):
\[ M = 2^b = 2^6 = 64 \]
ИТОГ:
\[ \boxed{64} \]