Нетривіальні завдання з інформатики

Зазвичай учні отримують від учителя типові задачі з інформатики. Учню легко знайти відповідь на них або розв'язок чи алгоритм розв'язання. З іншого боку, вчителю складно придумувати якісь нові завдання, тому вони часто шукають їх в інтернеті. А тут ще й штучний інтелект з'явився та може розв'язати майже все що завгодно. Спробуємо допомогти вчителю та навести тут нетривіальні завдання з інформатики. Далі розглянемо приклади завдань, які потребують логіки, спостережливості та вміння комбінувати знання з різних розділів предмета.

Чому варто пропонувати учням нетривіальні завдання

Нетривіальне завдання активує алгоритмічне мислення навіть тоді, коли учень вже знає базові операції. Учитель отримує можливість оцінити не лише технічні навички, а й уміння шукати рішення там, де його складно знайти. Як казав Дональд Кнут:

«Програмування — це мистецтво вираження ідей так, щоб їх міг виконати комп’ютер.» — Дональд Кнут

Саме такі задачі змушують учнів формулювати ідеї, тестувати гіпотези та знаходити альтернативні підходи. Вони більше нагадують реальні виклики, з якими стикаються фахівці ІТ-галузі.

Добірка унікальних нетривіальних завдань

1. Кодування маршруту по шкільній мапі

Є мапа школи у вигляді матриці. Учень має скласти алгоритм побудови найкоротшого маршруту від входу до кабінету інформатики, але в умові не вказано, що «стіни» позначені нулями, а «прохід» — одиницями. Учень має сам визначити це, аналізуючи приклад.

2. Відновлення тексту з фрагментів

Дано набір рядків, які є частинами одного абзацу, але вони перемішані та можуть накладатися один на одного. Потрібно знайти найімовірніший порядок та склеїти текст.

3. Алгоритм визначення фейкового профілю

Учням дають список параметрів профілів (кількість друзів, частота постів, довжина імені, дата створення сторінки). Потрібно скласти просту формулу або алгоритм, який визначає фейк.

4. Мінімальна кількість операцій для отримання числа

Є початкове число 1. Дозволені операції: додати 1, помножити на 2, помножити на 3. Потрібно отримати N за мінімальну кількість кроків.

5. Пошук помилки в алгоритмі, який не видно

Учитель дає «правильний» код, але помилка прихована в логіці або межових умовах, а не в синтаксисі. Учень має знайти її без виконання.

6. Компресія даних власним методом

Учні мають запропонувати власний спосіб стискання тексту довжиною 200 символів, який зменшує розмір хоча б на 20%.

7. Відстеження траєкторії руху

Є послідовність команд робота: L, R, U, D. Потрібно визначити, чи повернеться робот у початкову точку.

8. Реконструкція алгоритму з результатів

Учитель дає таблицю «вхід → вихід» для невідомої функції. Учень має визначити правило або алгоритм, який це описує.

9. Виявлення зайвого файлу в резервній копії

Є дві директорії: стара і нова версії проєкту. Потрібно знайти елемент, який «зайвий» або не відповідає жодному в парі.

10. Оптимізація шкільного розкладу

Учитель пропонує скласти розклад так, щоб уникнути «вікон», забезпечити рівномірне навантаження та не конфліктувати з розкладами інших класів.