Пример 1. В велокроссе участвуют 119 спортсменов. Специальное устройство регистрирует
прохождение каждым из участников промежуточного финиша, записывая его номер с
использованием минимально возможного количества бит, одинакового для каждого
спортсмена. Каков информационный объем сообщения, записанного устройством, после
того как промежуточный финиш прошли 70 велосипедистов?
1) 70 бит
2) 70 байт
3) 490 бит
4) 119 байт
Решение:
Для вычисления количества бит для кодирования
N различных событий в
двоичной системе используется формула N = 2i. где
i - количество бит, которое необходимо для
кодирования одного из N событий.
При N = 119 получаем 26 < 119 < 27, т.е. 6 бит недостаточно для кодирования прохождения 119 спортсменов, а 7 бит - достаточно.
Соответственно, если для кодирования 1 спортсмена
достаточно 7 бит, то для 70 спортсменов - 7* 70 = 490 бит.
Ответ: 3
Пример 2. Световое табло состоит из лампочек. Каждая лампочка может находиться в одном из
трех состояний («включено», «выключено» или «мигает»). Какое наименьшее
количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью можно было
передать 18 различных сигналов?
1) 6
2) 5
3) 3
4) 4
Решение:
Обозначим количество символов в данном алфавите N = 3
(три состояния лампочки). Количество лампочек на табло K.
Количество различных комбинаций, которые можно получить из трех состояний
лампочек, вычисляется по формуле R = NK, т.е. 18 =3К.
Осталось найти при каком минимальном К количество сигналов (количество
комбинаций лампочек) будет не менее 18.
32 = 9 - недостаточно, а 33 = 27 > 18.
Таким образом, чтобы передать 18 сигналов, необходимо, чтобы на табло
было как минимум 3 лампочки.
Ответ: 3
Тренировочные упражнения:
1. (КИМ 2014). В велокроссе участвуют 359 спортсменов. Специальное
устройство регистрирует прохождение каждым из участников промежуточного финиша, записывая
его номер с использованием минимально возможного количества бит,
одинакового для каждого спортсмена. Какой объём памяти будет использован устройством,
когда промежуточный финиш прошли 168 велосипедистов?
2. В некоторой базе хранятся записи, содержащие информацию о некоторых
датах. Каждая запись содержит три поля: номер года (число от 1 до 2100), номер
месяца (число от 1 до 12) и номер дня в месяце (число от 1 до 31). Каждое поле
записывается отдельно от других полей с использованием минимально возможного
количества бит. Определите минимальное количество бит, необходимое для
кодирования одной записи.