סמסטר אביב תשע"ד 12באוקטובר 1024 מרצים: מתרגלים: הטכניון – מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה למדעי המחשב פרדי ברוקשטיין ,רן אל-יניב שרית בוזגלו ,עמית גרוס ,סער זהבי ,אוהד טלמון ,גל ללוש ( אחראי) ,עמי פז קומבינטוריקה למדעי המחשב ()143232 סמסטר אביב תשע"ד מבחן סופי (מועד ב') מס' סטודנט: מתוך שאלה 2 שאלה 1 שאלה 3 שאלה 4 שאלה 5 שאלה 6 30 24 24 24 24 24 הערות: .2 .1 .4 .3 .5 .6 .7 .8 .9 משך המבחן 211 :דקות. בדקו כי ברשותכם 9דפים (שני דפי שער ו 7-דפים לגוף המבחן) ,ו 5-עמודי נוסחאות .הפרדת דפים אסורה! במבחן 6שאלות .יש לענות על כל שאלה/סעיף במקום המיועד .אם המקום אינו מספיק -ניתן לכתוב את המשך הפתרון בגב הדף. עליכם לנמק את תשובותיכם .תשובות לא מנומקות לא יקבלו ניקוד. מותר להסתמך ללא הוכחה רק על תוצאות שהוכחו בהרצאות או בתרגולים. כל חומר עזר אחר ,כולל מכשירים אלקטרוניים ,אסור. אין להחזיק טלפונים סלולריים בזמן ה בחינה .סטודנט שיחזיק טלפון סלולרי ,בחינתו תיפסל ויועמד לדין משמעתי. בכל שאלה/סעיף מנוקדים תוכלו לציין "לא יודע/ת" .במקרה זה תזוכו אוטומטית ב 11%-מהניקוד לשאלה/סעיף, ו שאר הטקסט שכתבתם לשאלה/סעיף לא יקרא. אלא אם מצוין אחרת ,תשובה פשוטה יותר (ללא סכימה ,רקורסיה וכו') עדיפה. בהצלחה! קומבינטוריקה למדעי המחשב 134242 סמסטר אביב ,תשע"ד מבחן סופי (מועד ב') 12באוקטובר 1024 שאלה 41( 1נקודות): בשנת 1127פתח הטכניון סניף ראשון בסין .במחזור הראשון של מדמ"ח השתתפו בקורס "קומבי" 𝑘20 סטודנטים סינים וכמו כן 𝑘 ,עתודאים שנשלחו מישראל לתגבורת ,באשר 𝑘 > 0שלם זוגי כלשהו .ידוע כי בדיוק מחצית (𝑘 )10מהסטודנטים הסינים הן בנות. א. ( 7נקודות) בכמה אופנים ניתן לחלק את כיתת קומבי-סין ל 𝑘-קבוצות תרגול ממוספרות כך שבכל קבוצה יש בדיוק 21בנים סיניים 21 ,בנות סיניות ועתודאי אחד ויש חשיבות לסדר בתוך כל קבוצת תרגול. ב. ( 7נקודות) מורה הקורס קומבי-סין ,מר צ'אן צ'ן-צ'ניב ,דרש ש כל התלמידים יכנסו לאולם ההרצאה (צ'אוב )2בתור מסודר ,כך שבכל רישא של התור ,מספר הבנות הסיניות לא יעלה על מספר הבנים הסיניים (לא היו לו שום דרישות מיוחדות לגבי העתודאים ח וץ מזה שכולם יהיו נוכחים בתור). 2 קומבינטוריקה למדעי המחשב 134242 סמסטר אביב ,תשע"ד מבחן סופי (מועד ב') 12באוקטובר 1024 ג. ( 8נקודות) לצורך הגשת שעורי הבית ,נדרשו תלמידי כיתת קומבי-סין להתחלק לזוגות .בכמה אופנים ניתן לחלק את תלמידי הכיתה לזוגות כך שבכל זוג יש או בן ובת סיניים או שני עתודאים? שימו לב כי אין חשיבות לסדר הפנימי בתו ך זוגות ולסדר בין הזוגות השונים. ד. ( 8נקודות) עקב בעיות העתקה בשעורי הבית בקרב הסטודנטים הסיניים ,החליט המתרגל האחראי, מר יאן צ'לוש ,לחלק מחדש את הסינים לזוגות .בין הזוגות החדשים אין אף זוג ישן ואין שום מגבלות נוספות (ובפ רט מותרים שני בנים או שתי בנות בזוג) .השתמשו בעקרון ההכלה/הפרדה לחשב את מספר החלוקות מחדש של 𝑘 𝑚 = 20הסינים לזוגות כנדרש. פיתרון בהכלה בהפרדה 3 קומבינטוריקה למדעי המחשב 134242 סמסטר אביב ,תשע"ד מבחן סופי (מועד ב') 12באוקטובר 1024 שאלה 23( 2נקודות): עבור 𝑟, 𝑚 > 0שלמים ,יהי )𝑚 F(𝑟,מספר האפשרויות לחלק 𝑟 כדורים שונים ל 𝑚 -תאים שונים ,כך שבכל תא מספר הכדורים הוא לפחות 4ולכל היותר .5אין חשיבות לסדר הפנימי של ה כדורים בתאים. פתחו עבור )𝑚 F(𝑟,נוסחת נסיגה ,כולל תנאי עצירה מספיקים ולא מיותרים. 4 קומבינטוריקה למדעי המחשב 134242 סמסטר אביב ,תשע"ד מבחן סופי (מועד ב') 12באוקטובר 1024 שאלה 23( 3נקודות): כזכור 𝐷𝑛 ,הוא מספר התמורות של }𝑛 {1,2, … ,שאין להן אף נקודת שבת (הפרות סדר) ,ו.𝐷0 = 1 - הו כיחו קומבינטורית כי 𝑛 𝑛 𝑛 𝑛 𝑛 ( 𝑛! = ( ) 𝐷𝑛 + ( ) 𝐷𝑛−1 + ( ) 𝐷𝑛−2 + ⋯ + ) 𝐷1 + ( ) 𝐷0 0 1 2 𝑛−1 𝑛 5 קומבינטוריקה למדעי המחשב 134242 סמסטר אביב ,תשע"ד מבחן סופי (מועד ב') 12באוקטובר 1024 שאלה 23( 4נקודות): טורניר הוא גרף מכוון אשר גרף התשתית שלו הוא קליקה .הוכיחו כי לכל טורניר סופי יש שורש. 6 קומבינטוריקה למדעי המחשב 134242 סמסטר אביב ,תשע"ד מבחן סופי (מועד ב') 12באוקטובר 1024 שאלה 23( 5נקודות): יהי 𝑘 > 1טבעי .נתון מלאי ובו 𝑘 3כדורים אדומים 3𝑘 ,כדורים כחולים ,ו 3𝑘-כדורים ירוקים .כל הכדורים מאותו הצבע זהים .יהי )𝑘( Gמספר הבחירות השונות של 𝑘 4כדורים מתוך המלאי הנ"ל. א 6( .נקודות) השלימו את המשפט הבא ואח"כ הסבירו את תשובתכם: )𝑘( Gהוא המקדם של בפונקציה היוצרת הסבר: ב 6( .נקודות) חשבו את המקדם הנדרש בסעיף א' של הפונקציה )𝑥(𝑔 .נמקו את צעדיכם. אין להסתמך על הבעיה הקומבינטורית ממנה נגזרה הפונקציה ) 𝑥(𝑔 (ובפרט ,אין להסתמך על עקרון ההכלה/הפרדה). 7 קומבינטוריקה למדעי המחשב 134242 סמסטר אביב ,תשע"ד מבחן סופי (מועד ב') 12באוקטובר 1024 שאלה 23( 6נקודות): יהי ) 𝐸 𝐺 = (𝑉,גרף לא-מכוון (ולא בהכרח פשוט) ,כך ש ,𝑉 = {1,2, … ,2𝑘} -ו 𝑘 > 0 -טבעי .הגרף 𝐺 מקיים את התכונות הבאות: (א) מחציתם של הצמתים )𝑘 (1, … ,כחולים ומחציתם )𝑘 (𝑘 + 1, … ,2אדומים. ( ב) קימות ב 𝐺 -בדיוק שתי קשתות כך שהסרת שתיהן תפצל את 𝐺 לבדיוק שני עצים מונוכרומטיים ( דהיינו ,כל הצמתים בכל עץ הם באותו צבע). מהו מספר הגרפים המקיימים תכונות אלו? הסבירו בבהירות את תשובתכם. 8
© Copyright 2024