ЕГЭ 16 · Рекуррентные выражения
Вычисление рекурсивной функции
(А. Богданов) Алгоритм вычисления значения функции F(n), где n – целое число, задан следующими соотношениями:
F(n) = n при n<2
F(n) = F(n/2) + 1 когда n ≥ 2 и чётное
F(n) = F(3· n + 1) + 1 когда n ≥ 2 и нечётное.
Назовите количество значений n на отрезке [1;100 000], для которых F(n) равно 16.
Подсказка
Начните с базового случая и направления изменения аргумента. Для выражения из нескольких значений сначала проверьте, можно ли сократить общую часть.
Идея решения
Искомая величина: Назовите количество значений n на отрезке [1;100 000], для которых F(n) равно 16.
Выпишите базовые значения и границы каждой ветви. Для конкретного аргумента сначала выберите применимое условие, затем подставляйте рекуррентную формулу этой ветви; базовый случай имеет приоритет перед дальнейшим раскрытием.
Если переходы используют меньшие аргументы, заполняйте значения по возрастанию от базовой области. При повторных обращениях используйте сохранённый результат: это позволяет избежать многократного обхода одних и тех же ветвей рекурсии.
Чётность проверяйте для текущего аргумента каждого вызова. Переход на n−1 меняет чётность, переход на n−2 сохраняет её; нельзя продолжать раскрытие одной и той же ветвью только потому, что исходный аргумент был чётным.
После вычисления функции проверяйте требуемое свойство отдельно для каждого допустимого аргумента. Если диапазон слишком велик для перебора, используйте структуру рекурсии и подсчёт состояний; простой подсчёт различных значений функции не равен числу подходящих аргументов.
Ответ: 24.