Для решения задачи о движении улитки по вертикальному шесту нужно учесть, что за каждый день она поднимается на определённую высоту, а за каждую ночь спускается на некоторую часть этой высоты. Важно отметить, что в первый день улитка поднимается без спуска, а затем каждый день проходит полный цикл подъёма и спуска.
Рассмотрим последовательность действий улитки:
- В первый день улитка поднимается на
a
метров.
- В последующие дни она поднимается на
a
метров и спускается на b
метров за сутки.
Для того чтобы определить, на какой день улитка достигнет вершины шеста, нужно учитывать суммарное расстояние, которое она преодолевает за каждый полный цикл (день + ночь).
Разделим решение на несколько шагов:
- Первый день: улитка поднимается на
a
метров.
- Последующие дни: за каждый день она эффективно поднимается на
(a - b)
метров (разница между подъёмом и спуском).
Таким образом, за первый день улитка поднимается на a
метров. Если этого недостаточно для достижения вершины, то оставшееся расстояние (после первого дня) будет h - a
метров.
Теперь определим, сколько полных циклов (день + ночь) потребуется улитке, чтобы преодолеть оставшееся расстояние h - a
. За каждый такой цикл улитка поднимается на (a - b)
метров.
Формула для количества полных циклов:
[ \text{количество циклов} = \left\lceil \frac{h - a}{a - b} \right\rceil ]
Где (\left\lceil x \right\rceil) - это математическая функция округления вверх (ceil).
Общее количество дней, необходимых для достижения вершины:
[ \text{общее количество дней} = 1 + \left\lceil \frac{h - a}{a - b} \right\rceil ]
Здесь 1
добавляется из-за первого дня, когда улитка поднимается на a
метров.
Пример:
Входные данные: ( h = 10 ), ( a = 3 ), ( b = 2 )
- Первый день: улитка поднимается на 3 метра.
- Оставшееся расстояние: ( 10 - 3 = 7 ) метров.
- За каждый последующий день улитка поднимается на ( 3 - 2 = 1 ) метр.
- Количество полных циклов: ( \left\lceil \frac{7}{1} \right\rceil = 7 ) дней.
Итак, общее количество дней:
[ 1 + 7 = 8 ]
Таким образом, улитке потребуется 8 дней, чтобы доползти до вершины шеста.
Вот как можно выразить это математически без использования условных инструкций и циклов:
import math
def days_to_reach_top(h, a, b):
return 1 + math.ceil((h - a) / (a - b))
# Пример использования
h = 10
a = 3
b = 2
print(days_to_reach_top(h, a, b)) # Вывод: 8
Этот код использует функцию math.ceil
для округления вверх и вычисляет количество дней, необходимых улитке для достижения вершины шеста.