Вычисление длин кодов и количества
Я вычисляю длины последовательностей, которые не пересекаются, поскольку они довольно сильно различаются. У меня есть диапазон из 91 значения от -50 до 40, а значит, нужно определить минимальную длину двоичного кода, способного представить эти значения. Я нахожу, что для 91 значения потребуется 7 бит, поскольку 2^6 недостаточно.
Затем я анализирую доступные символы: 15 заглавных букв и 10 цифр, всего 25 возможных символов. Для каждого символа требуется 5 бит. Если у меня 7 символов, это составляет 35 бит в общей сложности. Если преобразовать эти биты в байты, получится 5 байт для представления каждого числа. Если нужно учесть 30 чисел, всего получится 150 байт. Похоже, я хорошо во всём разобрался!
Краткий ответ
- \(256\) последовательностей.
- \(256\) слов.
- \(81\) слово.
- \(6\) букв.
- \(3\) символа.
- \(3\) лампочки.
- \(56\) последовательностей.
- \(7\) бит.
- \(150\) байт.
- \(84\) байта.
Решение и объяснение
Основной принцип: если на каждом месте может стоять один из \(n\) символов, а мест \(k\), то число вариантов равно
\[ n^k. \]
1
В коде Морзе используются 2 символа: точка и тире. Длина последовательности — 8:
\[ 2^8=256. \]
2
Алфавит состоит из 2 букв: Й и Ы. Для каждой из 8 позиций — 2 варианта:
\[ 2^8=256. \]
3
Алфавит содержит 3 буквы, длина слова — 4:
\[ 3^4=81. \]
4
Пусть в алфавите \(x\) букв. Тогда количество трёхбуквенных слов:
\[ x^3=216. \]
Так как
\[ 6^3=216, \]
то мощность алфавита равна
\[ \boxed{6}. \]
5
Нужно, чтобы выполнялось условие:
\[ n^3\geq 9. \]
Проверим:
\[ 2^3=8<9,\qquad 3^3=27\geq9. \]
Минимальное число символов:
\[ \boxed{3}. \]
6
У каждой лампочки 3 состояния. Для \(k\) лампочек получится \(3^k\) сообщений:
\[ 3^k\geq18. \]
Проверим:
\[ 3^2=9<18,\qquad 3^3=27\geq18. \]
Нужно \(3\) лампочки.
7
Складываем количество последовательностей длины 3, 4 и 5:
\[ 2^3+2^4+2^5=8+16+32=56. \]
Ответ:
\[ \boxed{56}. \]
8
Количество целых чисел от \(-50\) до \(40\):
\[ 40-(-50)+1=91. \]
Нужно найти минимальное \(k\), для которого
\[ 2^k\geq91. \]
Так как
\[ 2^6=64<91,\qquad 2^7=128\geq91, \]
минимальная длина кода — \(\boxed{7}\) бит.
9
Всего возможных символов:
\[ 15+10=25. \]
Для кодирования одного символа нужно:
\[ 2^4=16<25,\qquad 2^5=32\geq25, \]
то есть \(5\) бит.
Номер состоит из 7 символов:
\[ 7\cdot5=35\text{ бит}. \]
Переведём в байты и округлим вверх:
\[ \left\lceil\frac{35}{8}\right\rceil=5\text{ байт}. \]
Для 30 номеров:
\[ 30\cdot5=150\text{ байт}. \]
10
Для нумерации 120 спортсменов нужно \(k\) бит:
\[ 2^6=64<120,\qquad 2^7=128\geq120. \]
Один номер занимает 7 бит. Для 96 спортсменов:
\[ 96\cdot7=672\text{ бит}. \]
Переведём в байты:
\[ 672:8=84\text{ байта}. \]
Проверка: \(84\cdot8=672\), поэтому округление не требуется.
\[ \boxed{84\text{ байта}} \]