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Suma de los elementos de las diagonales matrices espirales

Misceláneas

Empezando con el número 1 y moviéndose en el sentido de las agujas del reloj se obtienen las matrices espirales

|1 2|   |7 8 9|   | 7  8  9 10|   |21 22 23 24 25|
|4 3|   |6 1 2|   | 6  1  2 11|   |20  7  8  9 10|
        |5 4 3|   | 5  4  3 12|   |19  6  1  2 11|
                  |16 15 14 13|   |18  5  4  3 12|
                                  |17 16 15 14 13|

La suma los elementos de sus diagonales es

  • en la 2x2: 1+3+2+4 = 10
  • en la 3x3: 1+3+5+7+9 = 25
  • en la 4x4: 1+2+3+4+7+10+13+16 = 56
  • en la 5x5: 1+3+5+7+9+13+17+21+25 = 101

Definir la función

sumaDiagonales :: Integer -> Integer

tal que (sumaDiagonales n) es la suma de los elementos en las diagonales de la matriz espiral de orden nxn. Por ejemplo.

sumaDiagonales 1         ==  1
sumaDiagonales 2         ==  10
sumaDiagonales 3         ==  25
sumaDiagonales 4         ==  56
sumaDiagonales 5         ==  101
sumaDiagonales (1+10^6)  ==  666669166671000001
sumaDiagonales (10^2)    ==         671800
sumaDiagonales (10^3)    ==        667168000
sumaDiagonales (10^4)    ==       666716680000
sumaDiagonales (10^5)    ==      666671666800000
sumaDiagonales (10^6)    ==     666667166668000000
sumaDiagonales (10^7)    ==    666666716666680000000
sumaDiagonales (10^8)    ==   666666671666666800000000
sumaDiagonales (10^9)    ==  666666667166666668000000000

Comprobar con QuickCheck que el último dígito de (sumaDiagonales n) es 0, 4 ó 6 si n es par y es 1, 5 ó 7 en caso contrario.

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Pandigitales múltiplos de un número por una lista de números

Misceláneas

Un número pandigital es un número que contiene todos los dígitos del 1 al 9 sólo una vez. Por ejemplo, 192384576 es un número pandigital.

El producto de un número natural x por una lista de números naturales ys es el número obtenido concatenando los productos de x por cada uno de los elementos de ys. Por ejemplo, el producto de 2 por [3,2,5] es 6410.

Un número pandigital x es un múltiplo si existe un y y un n > 1 tales que x es el producto de y por [1,2,3,...,n]. Por ejemplo, 192384576 es un pandigital múltiplo ya que

192 × 1 = 192
192 × 2 = 384
192 × 3 = 576

por tanto, 192384576 es el producto de 192 por [1,2,3]. Otro pandgital múltiplo es el 918273645 ya que es el producto de 9 por [1,2,3,4,5].

Definir la sucesión

pandigitalesMultiplos :: [Integer]

tal que sus elementos son los números pandigitales múltiplos. Por ejemplo,

λ> take 5 pandigitalesMultiplos
[123456789,192384576,219438657,273546819,327654981]

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Producto de un número por una lista de números

Misceláneas

El producto de un número natural x por una lista de números naturales ys es el número obtenido concatenando los productos de x por cada uno de los elementos de ys. Por ejemplo, el producto de 2 por [3,2,5] es 26410.

Definir la función

producto :: Integer -> [Integer] -> Integer

tal que (producto x ys) es el producto de x por ys. Por ejemplo,

producto  2 [3,2,5]  ==  6410
producto 10 [3,2,5]  ==  302050

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Perímetro más frecuente de triángulos rectángulos

Misceláneas

El grado perimetral de un número p es la cantidad de tres triángulos rectángulos de lados enteros cuyo perímetro es p. Por ejemplo, el grado perimetral de 120 es 3 ya que sólo hay 3 triángulos rectángulos de lados enteros cuyo perímetro es 120: {20,48,52}, {24,45,51} y {30,40,50}.

Definir la función

maxGradoPerimetral :: Int -> (Int,[Int])

tal que (maxGradoPerimetral n) es el par (m,ps) tal que m es el máximo grado perimetral de los números menores o iguales que n y ps son los perímetros, menores o iguales que n, cuyo grado perimetral es m. Por ejemplo,

maxGradoPerimetral   50  ==  (1,[12,24,30,36,40,48])
maxGradoPerimetral  100  ==  (2,[60,84,90])
maxGradoPerimetral  200  ==  (3,[120,168,180])
maxGradoPerimetral  400  ==  (4,[240,360])
maxGradoPerimetral  500  ==  (5,[420])
maxGradoPerimetral  750  ==  (6,[720])
maxGradoPerimetral  839  ==  (6,[720])
maxGradoPerimetral  840  ==  (8,[840])
maxGradoPerimetral 1500  ==  (8,[840,1260])
maxGradoPerimetral 2000  ==  (10,[1680])
maxGradoPerimetral 3000  ==  (12,[2520])

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Término ausente en una progresión aritmética

Misceláneas

Una progresión aritmética es una sucesión de números tales que la diferencia de dos términos sucesivos cualesquiera de la sucesión es constante.

Definir la función

ausente :: Integral a => [a] -> a

tal que (ausente xs) es el único término ausente de la progresión aritmética xs. Por ejemplo,

ausente [3,7,9,11]                ==  5
ausente [3,5,9,11]                ==  7
ausente [3,5,7,11]                ==  9
ausente ([1..9]++[11..])          ==  10
ausente2 ([1..10^6] ++ [2+10^6])  ==  1000001

Nota. Se supone que la lista tiene al menos 3 elementos, que puede ser infinita y que sólo hay exactamente un término de la progresión aritmética que no está en la lista.

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Polinomios pares

Misceláneas

Un polinomio de coeficientes enteros se dirá par si todos sus coeficientes son números pares. Por ejemplo, el polinomio 2x³ - 4x² + 8 es par y el x² + 2x + 10 no lo es.

Definir el predicado

parPol :: Integral a => Polinomio a -> Bool

tal que (parPol p) se verifica si p es un polinomio par. Por ejemplo,

λ> parPol (consPol 3 2 (consPol 2 (-4) (consPol 0 8 polCero)))
True
λ> parPol (consPol 2 1 (consPol 1 2 (consPol 0 10 polCero)))
False

Comprobar con QuickCheck que la suma de un polinomio con él mismo es un polinomio par.

Nota: Este ejercicio debe realizarse usando la librería I1M.Pol que se encuentra aquí y se describe aquí.

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Ampliación de una matriz sumando sus filas

Misceláneas

Representamos las matrices mediante el tipo de dato

type Matriz a = Array (Int,Int) a

Por ejemplo,

ejM :: Matriz Int
ejM = listArray ((1,1),(2,4)) [1,2,3,0,4,5,6,7]

representa la matriz

|1 2 3 0|
|4 5 6 7|

Definir la función

ampliada :: Num a => Matriz a -> Matriz a

tal que (ampliada p) es la matriz obtenida al añadir una nueva fila a p cuyo elemento i-ésimo es la suma de la columna i-ésima de p. Por ejemplo,

|1 2 3 0|        |1 2 3 0|
|4 5 6 7| ==>    |4 5 6 7|
                 |5 7 9 7|

En Haskell,

λ> ampliada ejM
array ((1,1),(3,4)) [((1,1),1),((1,2),2),((1,3),3),((1,4),0),
                     ((2,1),4),((2,2),5),((2,3),6),((2,4),7),
                     ((3,1),5),((3,2),7),((3,3),9),((3,4),7)]

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Ramas a las que pertenece un elemento

Misceláneas

Representamos los árboles binarios con elementos en las hojas y en los nodos mediante el tipo de dato

data Arbol a = H a | N a (Arbol a) (Arbol a) deriving Show

Por ejemplo,

ej1 :: Arbol Int
ej1 = N 5 (N 2 (H 1) (H 2)) (N 3 (H 4) (H 2))

Definir la función

ramasCon :: Eq a => Arbol a -> a -> [[a]]

tal que (ramasCon a x) es la lista de las ramas del árbol a en las que aparece el elemento x. Por ejemplo,

ramasCon ej1 2 ==  [[5,2,1],[5,2,2],[5,3,2]]

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Pares de enteros con sólo un factor primo común

Misceláneas

Dos enteros positivos a y b se dirán relacionados si poseen, exactamente, un factor primo en común. Por ejemplo, 12 y 20 están relacionados, pero 6 y 30 no lo están.

Definir la lista infinita

paresRel :: [(Int,Int)]

tal que paresRel enumera todos los pares (a,b), con 1 ≤ a < b, tal que a y b están relacionados. Por ejemplo,

λ> take 10 paresRel
[(2,4),(2,6),(3,6),(4,6),(2,8),(4,8),(6,8),(3,9),(6,9),(2,10)]

¿Qué lugar ocupa el par (51,111) en la lista infinita paresRel?

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Agrupamiento de consecutivos iguales

Misceláneas

Definir las funciones

agrupa  :: Eq a => [a] -> [(a,Int)]
expande :: [(a,Int)] -> [a]

tales que

  • (agrupa xs) es la lista obtenida agrupando las ocurrencias consecutivas de elementos de xs junto con el número de dichas ocurrencias. Por ejemplo:
agrupa "aaabzzaa" == [('a',3),('b',1),('z',2),('a',2)]
  • (expande xs) es la lista expandida correspondiente a ps (es decir, es la lista xs tal que la comprimida de xs es ps. Por ejemplo,
expande [('a',2),('b',3),('a',1)] == "aabbba"

Comprobar con QuickCheck que dada una lista de enteros, si se la agrupa y después se expande se obtiene la lista inicial.

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