Ю 2.31

Задача

График движения путников к задаче Ю 2.31


График движения путников к задаче Ю2.31

Встреча. Из пункта А в пункт В выехал велосипедист со скоростью [latex]v_{0} [/latex] км/час. Одновременно навстречу ему из пункта В двинулся «автостопом» другой путник.[latex]s_{1} [/latex] м он двигался со скоростью [latex]v_{1} [/latex] м/час, [latex]s_{2} [/latex] м — со скоростью [latex]v_{0} [/latex] км/час, [latex]s_{3} [/latex] м — со скоростью [latex]v_{3} [/latex] км/час. Через сколько часов после старта и в какой точке путники встретились?

 Тесты

v0, км/час v1, м/час v3, км/час s1, м s2, м s3, м place, км time, час Комментарии
40 15000 10 20000 40000 40000 66.667 1.667 Пройден (встреча на первом промежутке)
10 5000 60 10000 60000 30000 55.0 5.5 Пройден (встреча на первом промежутке)
8 5000 30 10000 10000 80000 37.368 4.671 Пройден (встреча на первом промежутке)
-300 30000 23333 22222 5454 555.1 Неправильно введены данные Не пройден
10 2222 3333 0 -4444 11.6 Неправильно введены данные Не пройден

Код программы: 

Можно предположить, что весь путь в задаче представлен суммой [latex]ss=s_{1}+s_{2}+s_{3}[/latex]. Для начала переведем все величины  в единицы СИ:

Из метров в километры:

[latex]s_{1}=s_{1}*0.001 \Leftrightarrow s_{1}=\frac{s_{1}}{1000}[/latex],

[latex]s_{2}=s_{2}*0.001 \Leftrightarrow s_{2}=\frac{s_{2}}{1000}[/latex],

[latex]s_{3}=s_{3}*0.001 \Leftrightarrow s_{3}=\frac{s_{3}}{1000}[/latex].

Из метров/час в километры/час: [latex]v_{1}=v_{1}*0.001 \Leftrightarrow v_{1}=\frac{v_{1}}{1000}[/latex]

Найдем место встречи. Тут может быть три случая:

  1. Встреча двух путников на первом промежутке пути. Тогда время встречи можно вычислить по формуле: [latex]time = \frac{ss}{( v_{0} + v_{1} )}[/latex] , а место встречи —  [latex]place = time * v_{0}[/latex]
  2. Встреча двух путников на втором промежутке пути: Тогда время встречи можно вычислить по формуле: [latex]time =\frac{ss — s_{1} — ( v_{0} * t_{1} ) }{ v_{0} + v_{0} }[/latex] , а место встречи — [latex]place = ( t_{1} + time ) * v_{0}[/latex].
  3. Встреча двух путников на третьем промежутке пути: Тогда время встречи можно вычислить по формуле: [latex]time = \frac{ ss — s_{1} — s_{2} — ( v_{0} * t_{2} )}{ v_{0}+ v_{3} }[/latex], а место встречи — [latex] place = ( t_{1}+t_{2} + time ) * v_{0}[/latex].

Если путники встречаются на первом промежутке пути, то их скорости суммируются (т.к. тела движутся на встречу друг к другу), при делении всего пути на сумму этих скоростей получим время встречи, расстояние можно найти умножив время встречи на скорость первого путника.

Если путники встречаются на втором промежутке пути, то их скорости аналогично суммируются, но в формуле нахождения времени встречи учитывается путь, пройденный путниками за первый промежуток времени, эту разность делим на сумму скоростей и получаем время встречи. Для того чтобы найти место встречи сложим время путников в пути и время встречи поделим на скорость и найдем место встречи.

Аналогично и на третьем промежутке пути. В формуле нахождения времени встречи учитывается путь, пройденный путниками за первый и за второй промежутки времени, эту разность делим на сумму скоростей и получаем время встречи.

Код на Java

 

Related Images:

Ю1.4

Задача.

Временной интервал. Заданы моменты начала и конца некоторого промежутка времени в часах, минутах и секундах (в пределах одних суток). Найти продолжительность этого промежутка в тех же единицах измерения.

Тесты

Момент начала промежутка Момент конца промежутка Ответ
Часы Минуты Секунды Часы Минуты Секунды Часы Минуты Секунды
ch min sek ch1 min1 sek1 chh  minn sekk
3 24 30 10 44 35 7 20 5
2 11 20 10 21 10 8 9 50
2 10 31 10 10 44 8 0 13
2 11 30 10 6 20 7 54 50
2 11 20 10 6 30 7 55 10
3 4 4 3 4 4 Не прошло ни секунды с начала отсчета
0 30 11 0 44 15 0 14 4
0 11 70 0 15 80 Неправильно введены данные
0 0 30 0 0 55 0 0 25

 Код программы на C++:

В данной задаче я отнимал от конечного момента времени (часов, минут, секунд) начальный момент времени (часы, минуты, секунды) и получал результат. Особое внимание я уделил частным случаям. Здесь есть несколько основных условий при который обычного вычитания не достаточно, а требуются особые вычисление (т.к. в часах 60 минут, а в минутах 60 секунд).
Я разберу частный случай, при котором минуты и секунды конечного момента времени меньше минут и секунд начального момента времени.  Вот конкретная строка из кода, отвечающая за этот случай:
Разберем на конкретном примере. Начальный момент времени равен 2 часа 11 минут 30 секунд, а конечный — 10 часов 6 минут 20 секунд. (Строка 4 таблицы значений). Отнимая, 10-2=8, 6-11=-5, 20-30=-10, выходим за область значений и минуты с секундами получаются отрицательными. Для того, чтобы этого не случилось следует один час перевести в минуты и одну минуту перевести в секунды, то есть, соответственно, отнять единичку от конечных значений часов и минут. Получаем 9 часов 65 минут и 80 секунд. Это значение высчитывается в программе и является промежуточным вычислением, которое не выводится на экран, но участвует в расчетах. Отнимая, 9-2=7 , 65-11=54 , 80-30=50  , что уже и является результатом (7 часов 54 минуты 50 секунд). 
Остальные частные случаи вычисляются по такому же принципу (перевод одного часа в минуты / одной минуты в секунды).
Например, когда минуты начального момента времени и конечного момента времени будут равны, а секунды конечного момента времени меньше начального, то в ответе всегда получится 59 минут. (т.к. разность минут равна нулю, а одна минута нам нужна для того, чтобы оставить секунды в области допустимых значений, а 0 минут то же самое, что и 60 минут, а 60-1=59).
Второй вариант решения этой задачи выглядит намного проще. С теми же самыми тестами.

Код программы на C++:

Алгоритм:

  1. Переводим всё в наименьшие единицы измерения (в секунды). [latex]ch*=3600 [/latex], [latex]min*=60[/latex],[latex]ch1*=3600 [/latex], [latex]min1*=60[/latex]
  2. Находим начальное значение в секундах: [latex]beg=ch+min+sek [/latex], конечное значение в секундах [latex]end=ch1+min1+sek1[/latex].
  3. Находим разность между начальным и конечным значением, тем самым находим промежуток. [latex]dif=end-beg[/latex].
  4. Вычисляем значения часов,  минут и секунд промежутка по формулам: [latex]chh = \frac{dif}{3600}[/latex], [latex]minn = \frac{dif — 3600 * chh}{60}[/latex], [latex]sekk = dif — 3600 * chh — minn * 60[/latex].

Либо еще один вариант решения при помощи операций деления и остатка от деления.

Код программы на C++:

Алгоритм тот же кроме последнего пункта, где формулы становятся такими:
chh = dif / 3600,
minn = dif  % 3600 / 60,
sekk = dif  % 60.

Код программы на Java

И второе решение:

Код программы на Java

Код решения на Java

 

Related Images: