Zadanie 5. Chmury (2019)


Naukowcy śledzą zmiany pogody na odległej planecie. Chmury występujące na niebie tej planety podzielono na dwie kategorie, nazwane przez analogię do ziemskich cirrusami (C) i stratusami (S). W każdej z kategorii chmury są klasyfikowane względem wielkości od 1 do 5. Mamy zatem chmury dziesięciu rodzajów: C1, C2, C3, C4 i C5 oraz S1, S2, S3, S4 i S5. Na tej planecie w jednym dniu mogą występować chmury tylko jednego rodzaju.
W każdym z 500 kolejnych dni stacja badawcza umiejscowiona na planecie mierzyła temperaturę w stopniach oraz określała rodzaj chmur. Dane te zawarte są w kolejnych wierszach pliku pogoda.txt. Każdy wiersz pliku pogoda.txt zawiera kolejno:
  • numer dnia (od 1 do 500),
  • zmierzoną temperaturę (z dokładnością do jednego miejsca po przecinku, temperatura nigdy nie spada poniżej zera),
  • wielkość opadu, jaki miał miejsce tego dnia (w milimetrach, zaokrąglony do liczby całkowitej),
  • kategorię chmur (C, S lub 0 – jeśli dzień był bezchmurny),
  • wielkość chmur (od 1 do 5 lub 0 – jeśli dzień był bezchmurny).

    Dane oddzielone są średnikami, pierwszy wiersz jest wierszem nagłówkowym.
    Przykład:
    Dzien;Temperatura;Opad;Kategoria_chmur;Wielkosc_chmur
    1;19;0;0;0
    2;22;1;C;1
    3;23,6;4;C;1
    W dniu 301. kamera na stacji badawczej się zepsuła i od tego dnia stacja raportowała wszystkie dni jako „bezchmurne”, temperatura i opady jednak dalej były poprawnie mierzone.

    Zadanie 5.1. (0–2)
    Podaj liczbę dni o temperaturze większej lub równej 20 stopni i jednocześnie o opadzie mniejszym lub równym 5 mm.
    odp: 63

    Zadanie 5.2. (0–2)
    Znajdź najdłuższy ciąg kolejnych dni, w których temperatura zmierzona każdego dnia jest wyższa niż temperatura dnia poprzedniego. Jest tylko jeden taki ciąg. Podaj numer pierwszego i numer ostatniego dnia w takim ciągu.
    Na przykład dla danych:
    dzień temperatura
    34 3,7
    35 3,4
    36 3,5
    37 3,6
    38 3,7
    39 3,5

    pierwszym dniem ciągu spełniającym warunek zadania jest dzień 36, a ostatnim – 38.
    odp: 448-455

    Zadanie 5.3. (0–3)
    Dla pierwszych 300 dni pomiaru oblicz, z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku, średni opad dla każdego rodzaju chmur (kategoria + wielkość, czyli C1, C2, C3, C4, C5, S1, S2, S3, S4, S5). Przedstaw wyniki na wykresie kolumnowym, pamiętając o czytelnym opisie wykresu.
    odp:
    C1 3,45
    C2 7,28
    C3 9,05
    C4 11,58
    C5 19,4
    S1 3,73
    S2 6,52
    S3 10,29
    S4 15
    S5 19,64


    Zadanie 5.4. (0–4)
    Profesor George Nubis przedstawił teorię, według której chmury określonej wielkości i kategorii rozwijają się w następujący sposób:
  • jeśli w danym dniu nie ma chmur, nazajutrz na pewno pojawią się chmury o wielkości 1,
  • chmury po trzech dniach samoczynnie przechodzą w chmury o wyższym numerze, aż do numeru 5,
  • chmury o wielkości 5 zanikają wtedy, gdy spadnie w ciągu dnia co najmniej 20 mm deszczu, a wówczas następny dzień jest bezchmurny,
  • powstanie chmur kategorii C lub S zależy od temperatury powietrza w dniu ich tworzenia się. Jeśli temperatura w dniu pojawienia się chmur jest nie mniejsza niż 10 stopni, to powstają chmury kategorii C (o wielkości 1), w przeciwnym wypadku – chmury kategorii S (o wielkości 1).

    Uwaga: Przez pierwszych 20 dni teoria zgodziła się dokładnie z obserwacjami. Użyj tej informacji, aby sprawdzić swoje obliczenia.
    Załóż, że chmury rozwijałyby się przez cały czas (500 dni) według teorii profesora i że dzień pierwszy był bezchmurny (wielkość chmur 0), a następnie:
    a) podaj liczbę dni (spośród wszystkich 500) z chmurami wielkości 0, 1, 2, 3, 4 i 5 – dla każdej wielkości oddzielnie (przyjmij, że wielkość opadu w danym dniu jest taka, jaką zapisano w pliku z danymi),
    b) dla pierwszych 300 dni pomiaru podaj, ile wśród nich było takich, w których teorię profesora Nubisa dotyczącą wielkości chmur potwierdzały odczyty z kamery,
    c) dla pierwszych 300 dni pomiaru podaj, ile wśród nich było takich, w których teorię profesora Nubisa dotyczącą kategorii chmur potwierdzały odczyty z kamery.
    odp:
    0 34
    1 102
    2 102
    3 102
    4 100
    5 60

    296

    286