Задание 4 ЕГЭ по информатике

Что проверяет: Кодирование и условие Фано

Задание 4 ЕГЭ по информатике проверяет тему «кодирование и условие Фано». Ниже вы найдёте 4 варианта с условием, ответом и разбором, а под ними теория и алгоритм решения этого номера.

4 варианта с ответами

Для передачи используется двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Кодовые слова для некоторых букв известны. Какое наименьшее количество двоичных знаков требуется для кодирования оставшихся букв? Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений

Текст распознан с изображения задания. Формулы, таблицы и рисунки смотрите на картинке ниже.

ЕГЭ по информатике: задание 4, условие
Ответ
16

Для кодирования сообщения используются пять букв: А, Б, В, Г и Д. Для четырёх из них известны двоичные коды: А — 00, Б — 01, В — 110, Г — 1110. Укажите кратчайший код буквы Д, при котором код допускает однозначное декодирование, то есть выполняется условие Фано: ни одно кодовое слово не является началом другого. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

Ответ
10

Условие Фано нарушается, если новый код начинается с одного из уже занятых или какой-то занятый код начинается с нового.

Коды длины 1 не подходят: любая однобитная строка окажется началом уже выданных слов. Перебирая двухбитные и более длинные строки по возрастанию, находим первую подходящую: 10.

Для кодирования сообщения используются пять букв: А, Б, В, Г и Д. Для четырёх из них известны двоичные коды: А — 10, Б — 111, В — 0110, Г — 0111. Укажите кратчайший код буквы Д, при котором код допускает однозначное декодирование, то есть выполняется условие Фано: ни одно кодовое слово не является началом другого. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

Ответ
00

Условие Фано нарушается, если новый код начинается с одного из уже занятых или какой-то занятый код начинается с нового.

Коды длины 1 не подходят: любая однобитная строка окажется началом уже выданных слов. Перебирая двухбитные и более длинные строки по возрастанию, находим первую подходящую: 00.

Для кодирования сообщения используются пять букв: А, Б, В, Г и Д. Для четырёх из них известны двоичные коды: А — 01, Б — 0011, В — 101, Г — 1000. Укажите кратчайший код буквы Д, при котором код допускает однозначное декодирование, то есть выполняется условие Фано: ни одно кодовое слово не является началом другого. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

Ответ
11

Условие Фано нарушается, если новый код начинается с одного из уже занятых или какой-то занятый код начинается с нового.

Коды длины 1 не подходят: любая однобитная строка окажется началом уже выданных слов. Перебирая двухбитные и более длинные строки по возрастанию, находим первую подходящую: 11.

Теория к заданию 4 ЕГЭ по информатике: кодирование и условие Фано

Нужно построить кодовые слова, удовлетворяющие условию Фано, и найти их минимальную суммарную длину.

Что нужно знать

Условие Фано и неравномерное кодирование

Как решать задание 4

  1. Нарисуйте двоичное дерево и отметьте на нём известные кодовые слова.
  2. Вычеркните все поддеревья, которые они закрывают.
  3. Найдите самые короткие свободные узлы и назначайте их оставшимся буквам.
  4. Сложите длины назначенных кодов.
  5. Запишите суммарную длину числом.

Разбор примера

Для букв А, Б, В уже заданы коды 0, 10 и 110. Какой минимальной длины код можно дать букве Г, чтобы выполнялось условие Фано?

  1. Строим двоичное дерево и отмечаем занятые вершины: 0, 10, 110.
  2. Код 0 занимает всё левое поддерево, значит новый код не может начинаться с 0.
  3. Код 10 занимает поддерево с началом 10, а код 110 занимает поддерево с началом 110.
  4. Свободной остаётся ветка 111 и всё, что под ней.
  5. Самый короткий свободный код равен 111, его длина 3.
  6. Проверяем условие Фано: ни один из кодов 0, 10, 110 не начинается с 111, и 111 не начинается ни с одного из них.

Ответ111, длина 3

Частые ошибки

Задание 4 входит в ЕГЭ по информатике. Это единственная страница сайта, где собраны все варианты этого номера: текст условия, картинка задания, правильный ответ, разбор решения и теория с алгоритмом. Остальные номера открываются в списке выше, а их перечень с темами есть в списке заданий ЕГЭ по информатике.