I1M2011: Examen final
Hoy se ha realizado el examen de la convocatoria de julio de Informática de 1º del Grado en Matemáticas
A continuación se muestra el examen junto con su solución:
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-- Informática (1º del Grado en Matemáticas) -- Examen de la 1ª convocatoria (29 de junio de 2012) -- --------------------------------------------------------------------- import Data.List import Data.Array -- --------------------------------------------------------------------- -- Ejercicio 1. [2 puntos] Definir la función -- paresOrdenados :: [a] -> [(a,a)] -- tal que (paresOrdenados xs) es la lista de todos los pares de -- elementos (x,y) de xs, tales que x ocurren en xs antes que y. Por -- ejemplo, -- paresOrdenados [3,2,5,4] == [(3,2),(3,5),(3,4),(2,5),(2,4),(5,4)] -- paresOrdenados [3,2,5,3] == [(3,2),(3,5),(3,3),(2,5),(2,3),(5,3)] -- --------------------------------------------------------------------- -- 1ª definición: paresOrdenados :: [a] -> [(a,a)] paresOrdenados [] = [] paresOrdenados (x:xs) = [(x,y) | y <- xs] ++ paresOrdenados xs -- 2ª definición: paresOrdenados2 :: [a] -> [(a,a)] paresOrdenados2 [] = [] paresOrdenados2 (x:xs) = foldr (\y ac -> (x,y):ac) (paresOrdenados2 xs) xs -- 3ª definición (con repeat): paresOrdenados3 :: [a] -> [(a,a)] paresOrdenados3 [] = [] paresOrdenados3 (x:xs) = zip (repeat x) xs ++ paresOrdenados3 xs -- --------------------------------------------------------------------- -- Ejercicio 2. [2 puntos] Definir la función -- sumaDeDos :: Int -> [Int] -> Maybe (Int,Int) -- tal que (sumaDeDos x ys) decide si x puede expresarse como suma de -- dos elementos de ys y, en su caso, devuelve un par de elementos de ys -- cuya suma es x. Por ejemplo, -- sumaDeDos 9 [7,4,6,2,5] == Just (7,2) -- sumaDeDos 5 [7,4,6,2,5] == Nothing -- --------------------------------------------------------------------- sumaDeDos :: Int -> [Int] -> Maybe (Int,Int) sumaDeDos _ [] = Nothing sumaDeDos _ [_] = Nothing sumaDeDos y (x:xs) | y-x `elem` xs = Just (x,y-x) | otherwise = sumaDeDos y xs -- 2ª definición (usando paresOrdenados): sumaDeDos2 :: Int -> [Int] -> Maybe (Int,Int) sumaDeDos2 x xs | null ys = Nothing | otherwise = Just (head ys) where ys = [(a,b) | (a,b) <- paresOrdenados xs , a+b == x] -- --------------------------------------------------------------------- -- Ejercicio 3. [2 puntos] Definir la función -- esProductoDeDosPrimos :: Int -> Bool -- tal que (esProductoDeDosPrimos n) se verifica si n es el producto de -- dos primos distintos. Por ejemplo, -- esProductoDeDosPrimos 6 == True -- esProductoDeDosPrimos 9 == False -- --------------------------------------------------------------------- esProductoDeDosPrimos :: Int -> Bool esProductoDeDosPrimos n = [x | x <- primosN, mod n x == 0, div n x /= x, elem (div n x) primosN] /= [] where primosN = takeWhile (<=n) primos primos :: [Int] primos = criba [2..] where criba [] = [] criba (n:ns) = n : criba (elimina n ns) elimina n xs = [x | x <- xs, x `mod` n /= 0] -- --------------------------------------------------------------------- -- Ejercicio 4. [2 puntos] La expresiones aritméticas se pueden -- representar mediante el siguiente tipo -- data Expr = V Char -- | N Int -- | S Expr Expr -- | P Expr Expr -- deriving Show -- por ejemplo, representa la expresión "z*(3+x)" se representa por -- (P (V 'z') (S (N 3) (V 'x'))). -- -- Definir la función -- sustitucion :: Expr -> [(Char, Int)] -> Expr -- tal que (sustitucion e s) es la expresión obtenida sustituyendo las -- variables de la expresión e según se indica en la sustitución s. Por -- ejemplo, -- ghci> sustitucion (P (V 'z') (S (N 3) (V 'x'))) [('x',7),('z',9)] -- P (N 9) (S (N 3) (N 7)) -- ghci> sustitucion (P (V 'z') (S (N 3) (V 'y'))) [('x',7),('z',9)] -- P (N 9) (S (N 3) (V 'y')) -- --------------------------------------------------------------------- data Expr = V Char | N Int | S Expr Expr | P Expr Expr deriving Show sustitucion :: Expr -> [(Char, Int)] -> Expr sustitucion e [] = e sustitucion (V c) ((d,n):ps) | c == d = N n | otherwise = sustitucion (V c) ps sustitucion (N n) _ = N n sustitucion (S e1 e2) ps = S (sustitucion e1 ps) (sustitucion e2 ps) sustitucion (P e1 e2) ps = P (sustitucion e1 ps) (sustitucion e2 ps) -- --------------------------------------------------------------------- -- Ejercicio 5. [2 puntos] (Problema 345 del proyecto Euler) Las -- matrices puede representarse mediante tablas cuyos índices son pares -- de números naturales: -- type Matriz = Array (Int,Int) Int -- Definir la función -- maximaSuma :: Matriz -> Int -- tal que (maximaSuma p) es el máximo de las sumas de las listas de -- elementos de la matriz p tales que cada elemento pertenece sólo a una -- fila y a una columna. Por ejemplo, -- ghci> maximaSuma (listArray ((1,1),(3,3)) [1,2,3,8,4,9,5,6,7]) -- 17 -- ya que las selecciones, y sus sumas, de la matriz -- |1 2 3| -- |8 4 9| -- |5 6 7| -- son -- [1,4,7] --> 12 -- [1,9,6] --> 16 -- [2,8,7] --> 17 -- [2,9,5] --> 16 -- [3,8,6] --> 17 -- [3,4,5] --> 12 -- Hay dos selecciones con máxima suma: [2,8,7] y [3,8,6]. -- --------------------------------------------------------------------- type Matriz = Array (Int,Int) Int maximaSuma :: Matriz -> Int maximaSuma p = maximum [sum xs | xs <- selecciones p] -- (selecciones p) es la lista de las selecciones en las que cada -- elemento pertenece a un única fila y a una única columna de la matriz -- p. Por ejemplo, -- ghci> selecciones (listArray ((1,1),(3,3)) [1,2,3,8,4,9,5,6,7]) -- [[1,4,7],[2,8,7],[3,4,5],[2,9,5],[3,8,6],[1,9,6]] selecciones :: Matriz -> [[Int]] selecciones p = [[p!(i,j) | (i,j) <- ijs] | ijs <- [zip [1..n] xs | xs <- permutations [1..n]]] where (_,(m,n)) = bounds p -- Nota: En la anterior definición se ha usado la función pernutations -- de Data.List. También se puede definir mediante permutaciones :: [a] -> [[a]] permutaciones [] = [[]] permutaciones (x:xs) = concat [intercala x ys | ys <- permutaciones xs] -- (intercala x ys) es la lista de las listas obtenidas intercalando x -- entre los elementos de ys. Por ejemplo, -- intercala 1 [2,3] == [[1,2,3],[2,1,3],[2,3,1]] intercala :: a -> [a] -> [[a]] intercala x [] = [[x]] intercala x (y:ys) = (x:y:ys) : [y:zs | zs <- intercala x ys] -- 2ª solución (mediante submatrices): maximaSuma2 :: Matriz -> Int maximaSuma2 p | (m,n) == (1,1) = p!(1,1) | otherwise = maximum [p!(1,j) + maximaSuma2 (submatriz 1 j p) | j <- [1..n]] where (m,n) = dimension p -- (dimension p) es la dimensión de la matriz p. dimension :: Matriz -> (Int,Int) dimension = snd . bounds -- (submatriz i j p) es la matriz obtenida a partir de la p eliminando -- la fila i y la columna j. Por ejemplo, -- ghci> submatriz 2 3 (listArray ((1,1),(3,3)) [1,2,3,8,4,9,5,6,7]) -- array ((1,1),(2,2)) [((1,1),1),((1,2),2),((2,1),5),((2,2),6)] submatriz :: Int -> Int -> Matriz -> Matriz submatriz i j p = array ((1,1), (m-1,n -1)) [((k,l), p ! f k l) | k <- [1..m-1], l <- [1.. n-1]] where (m,n) = dimension p f k l | k < i && l < j = (k,l) | k >= i && l < j = (k+1,l) | k < i && l >= j = (k,l+1) | otherwise = (k+1,l+1) |