Одна из центральных площадей Архангельска замощена прямоугольными плитками размера \(1 \times k\). Если ввести систему координат, так что левый нижний угол одной из плиток будет иметь координаты (0, 0), то левые нижние углы плиток будут иметь координаты (\(i · k + j, j\)) для всех целых \(i\) и \(j\).

На площади было решено установить памятник известному архангельскому писателю и художнику Степану Писахову. Для установки памятника необходимо удалить все плитки, полностью или частично попадающие под его основание. Основание памятника имеет форму многоугольника с целочисленными координатами вершин, все стороны которого параллельны осям координат. Известно, что любая прямая, пересекающая основание памятника и параллельная одной из осей координат, в пересечении с основанием образует один отрезок.

Для установки памятника необходимо выбрать место на площади таким образом, чтобы количество удалённых плиток было минимальным. При выборе места основание разрешается только передвигать параллельно осям координат.

Требуется написать программу, вычисляющую минимальное количество плиток, которые придётся удалить.

Со стародавних времён в поморских деревнях рукодельницы вышивали жемчугом на прямоугольных полотенцах, состоящих из одинаковых клеток. Вышивка начиналась с пришивания жемчужины к полотенцу в центре одной из клеток. Чтобы пришить новую жемчужину, рукодельница делала стежок из клетки, уже содержащей жемчужину, в соседнюю с ней по горизонтали или вертикали свободную клетку. Новая жемчужина пришивалась в центре клетки на конце стежка. Этот процесс повторялся, пока не заканчивались жемчужины.

Одно из таких праздничных полотенец находится в музее. К сожалению, некоторые части узора были утеряны, но описание полотенца сохранилось. Дирекция музея планирует восстановить один из прямоугольных фрагментов полотенца, но не ещё не решила какой именно. Затраты на восстановление фрагмента зависят от количества связных частей узора, попавших на этот фрагмент. Часть узора считается связной, если от любой её жемчужины можно по стежкам перейти к любой другой её жемчужине, не выходя за границы фрагмента. Дирекция всегда относит любые две жемчужины, между которыми можно перейти по стежкам, к одной и той же связной части узора.

Требуется написать программу, вычисляющую количество связных частей узора для каждого из заданных фрагментов.

На кафедре пингвиноведения Южного Антарктического университета проводятся исследования популяций пингвинов. Фотографии скоплений плотно стоящих пингвинов обрабатываются студентами. Распознавание пингвинов на снимках производится следующим образом: на фотографии выбирается характерная полоса высотой в один пиксель, каждый пиксель которой входит в изображение одного из пингвинов.

У всех пингвинов исследуемой популяции живот белый, а спина и крылья — чёрные. Таким образом, если у пингвина на фотографии видна только спина, то на характерной полосе ему соответствует отрезок из чёрных пикселей, а если только живот, то из белых. В остальных случаях, например, когда чёрные крылья видны поверх белого живота, пингвину соответствует отрезок из чёрных и белых пикселей. Для продолжения исследований необходимо, чтобы каждому пингвину соответствовал отрезок, состоящий либо только из чёрных, либо только из белых пикселей.

Для \(i\)-й фотографии известно максимальное количество пингвинов \(k_i\), изображение которых могло попасть на характерную полосу. Поэтому эту полосу пикселей необходимо заменить на упрощённую полосу той же длины, которая будет состоять не более чем из \(k_i\) отрезков, каждый из которых либо полностью чёрный, либо полностью белый. Из всех возможных упрощённых полос нужно выбрать оптимальную — то есть ту, которая получается из характерной путём изменения цвета минимального числа пикселей.

Требуется написать программу, решающую поставленную задачу.

Фонд изучения дикой природы в течение \(t\) лет ежегодно выделяет денежные гранты в поддержку исследований северной фауны. На гранты претендуют три организации, одна из которых занимается изучением тюленей, вторая — оленей, третья — белых медведей.

Для упрощения бухгалтерского учёта фонд принял следующие решения:

• размер любого гранта в денежных единицах должен быть степенью числа 2, то есть равен \(2^k\) для некоторого целого \(k \ge 0\);

• все гранты, получаемые одной организацией в одном году, должны иметь различные размеры.

В \(i\)-м году фонд планирует полностью распределить \(n_i\) денежных единиц, выделенных на гранты. Сравнивать результативность использования средств возможно только для грантов одинакового размера, выделенных каждой из трёх организаций. Такие гранты называются целевыми. Распределение денежных единиц на гранты между тремя организациям считается оптимальным, если как можно б´oльшая часть общей суммы выделена на целевые гранты.

Например, если в текущем году на все гранты выделено 47 денежных единиц, то оптимальным вариантом распределения будет: выделить каждой из организаций целевые гранты размерами по 2 и 8 денежных единиц, что составит в сумме 30 единиц. Остальные 17 единиц можно распределить, например, выделив первой организации 16 денежных единиц, а третьей — 1 денежную единицу. Выделить более 30 денежных единиц на целевые гранты, распределяя 47 денежных единиц, нельзя.

Требуется написать программу, которая по заданной в \(i\)-м году общей сумме грантов \(n_i\) определяет, сколько денежных единиц следует выделить каждой из трёх организаций при оптимальном распределении грантов.

Более формально (будущим участникам заключительного этапа дальше не читать :) ), требуется найти такие три числа \(a\), \(b\) и \(c\), что \(a+b+c=n\), при этом требуется максимизировать \(a \& b \& c\), где "&" обозначает побитовое <<И>>.

Подводная лодка легла на грунт на мелководье. Для её обнаружения используются данные спутника, который с высокой точностью измеряет отклонение высоты поверхности воды от среднего уровня моря. Снимок, получаемый со спутника, представляет собой массив из \(h\) строк по w элементов в каждой строке.

• «корпус» — полоса из элементов с координатами от \((x_1, y_1)\) до \((x_2, y_1)\), где \(x_1 \lt x_2\);

• «рубка» — полоса из элементов с координатами от \((x_3, y_1)\) до \((x_3, y_2)\), где \(x_1 \le x_3 \lt x_2; y_1 \le y_2\);

• «хвост» — полоса из элементов с координатами от \((x_4, y_3)\) до \((x_4, y_4)\), где \(x_3 \lt x_4 \le x_2; y_3 \le y_1 \le y_4\). Поскольку подводная лодка находится вблизи поверхности в районе с сильным течением, уровень воды над ней немного повышается. Поэтому изображением подводной лодки на снимке будем считать потенциальное изображение с максимально возможной суммой входящих в него элементов массива.

Требуется написать программу, которая находит на снимке изображение подводной лодки и выводит сумму его элементов.