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II Lista de Exerc´ıcios de Ana´lise Combinato´ria. Profo Danilo Artigas Polo Universita´rio de Rio das Ostras UFF 1) Determine uma relac¸a˜o de recorreˆncia T (n) para determinar o nu´mero de quadrados que possui um tabuleiro de xadrez n× n. Determine sua fo´rmula fechada. 2) Uma bandeira e´ formada por n listras, que devem ser coloridas usando-se apenas as cores azul, amarelo e verde, na˜o devendo listras adjacentes ter a mesma cor. Determine uma relac¸a˜o de recorreˆncia para T (n) o nu´mero de modos distintos que a bandeira pode ser colorida. Determine sua fo´rmula fechada. 3) Determine uma relac¸a˜o de recorreˆncia para Dn, o nu´mero de permutac¸o˜es cao´ticas dos naturais de 1 a n. 4) Dispomos de uma quantidade ilimitada de blocos coloridos nas cores branca, amarela e vermelha. Os blocos amarelos sa˜o quadrados e medem 1dm de lado. Os blocos brancos e vermelhos sa˜o retangulares e medem 1dm × 2dm. De quantas maneiras podemos arruma´-los em uma fila que ocupe n dm com os lados menores em contato? 5) Um nu´mero triangular e´ um nu´mero natural que pode ser representado na forma de triaˆngulo equila´tero. Para encontrar o n-e´simo nu´mero triangular a partir do anterior basta somar-lhe n unidades. Os primeiros nu´meros triangulares sa˜o: 1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, 45, 55, ... Monte uma relac¸a˜o de recorreˆncia para determinar o n-e´simo nu´mero triangular. Determine qual e´ o menor nu´mero triangular que possui mais de 500 divisores naturais? Se for necessa´rio, desenvolva um programa para auxiliar a obter esta resposta. 6) Considere nu´meros escritos na base K, contendo exatamente N digitos. Um nu´mero e´ considerado va´lido se sua notac¸a˜o na base K na˜o conte´m zeros sucessivos. Por exemplo: • 1010230 e´ um nu´mero va´lido de 7 d´ıgitos; • 1000198 na˜o e´ um nu´mero va´lido; • 0001235 na˜o e´ um nu´mero de 7 d´ıgitos, mas sim, um nu´mero de 4 d´ıgitos. Dados 2 nu´meros N e K, calcule o total de nu´meros va´lidos, escritos na base K, contendo N d´ıgitos. 7) Considere a relac¸a˜o de recorreˆncia definida abaixo: S(n) = { 2S(n− 1) + 3 , n ≥ 2 4 , n = 1 Prove por induc¸a˜o que S(n) = 2n+1 + 3[2n−1 − 1]. 8) Monte uma relac¸a˜o de recorreˆncia para o nu´mero de comparac¸o˜es realizadas por um algoritmo de busca bina´ria. Considere que o vetor V , onde efetuamos a busca, tem n elementos; V esta´ ordenado; e o elemento desejado na˜o se encontra em V . 1
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