Kasanın şifresi (Çözüm)

Soruyu ilk önce kendi çözdüğüm yöntemle çözeceğim. Daha sonra da daha kolay ve mantıklı olduğunu düşündüğüm bir çözümü vereceğim.

1. Çözüm

Çözüme küçük dizilerle soldan başladım. İlk adım olarak ilk basamağın 0 olamayacağını gördüm. Bu şifrede 0 tane 0 var demek kendisiyle çelişiyor çünkü. Demek ki en az bir tane 0 olmalı.

O zaman çözüm denememe bir tane 0 ile başladım. İlk dizim oldukça kısaydı.

1

Tabii ki bu dizi şartların hiçbirini sağlamıyor. O zaman bir sonraki basamağı da kullanayım dedim. O zaman da bir sorunla karşılaştım ama. Bir tane 1 var dersem yine olmayacak çünkü o zaman dizi 11 olacak, yani iki tane 1 olacak. Bunu geçiştirmek için o basamağa 2 yazım. Dizimin şimdiki hali şöyle oldu:

1 2

Dizide şimdilik bir tane de 2 olduğundan bir sonraki basamağa 1 yazabileceğimi gördüm.

1 2 1

İki tane 1, bir tane 2 kısmı güzel. Sadece bir tane de 0 lazım. O zaman bir sonraki basamağa 0 yazabilirim.

1 2 1 0

Bu mini dizi istenen şartların hepsini sağlıyor. Tek sorun şifrenin 10 basamaklı olması. Burada bu düzeni kullanarak diziyi istediğim şekilde uzatabileceğimi sezdim. Bunun en kolay yolu 0 rakamlarının adedini artırmak. Bu sırada bir adet 1 sayısını kaybedeceğim ama 0 rakamlarının adedinin gösterildiği basamağa o kaybettiğim 1 rakamını yazarsam sorun çözülecek.

Şimdiye kadar dört basamağı hallettim (ilk basamağın değeri henüz tam değil). Yani altı basamak daha var. Bu basamakların hepsi 0 olursa dizi şöyle olur.

7 2 1 0 0 0 0 0 0 0

Tabii ki bir adet 7 rakamını göstermek için bir tane daha 1 lazım ama ona yer kalmadı. O zaman yedi tane değil altı tane 0 olduğunu var saymam lazım diye düşündüm.

6 2 1 0 0 0 1 0 0 0

Dikkat ettiyseniz 6 rakamlarının adedini veren yedinci basamağa bir tane 1 koyunca geriye sadece altı tane 0 için yer kaldı. Bu şifre soruda verilen her şartı sağlamakta. Bu yöntemin bir başka zayıf tarafı da başka bir çözüm olup olmadığını göstermiyor.

2. Çözüm

Bu çözümde şifre sağdan sola doğru aranıyor.

En sağdaki basamak şifredeki 9 rakamının adedini veriyor. Bu basamak 1 olursa diğer herhangi bir basamakta bir adet 9 olmalı. Bu 9 rakamını başka bir yere koyamıyoruz ama. Bunu bir iki örnekle göstermeye çalışayım.

9 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Eğer ilk basamağa koyarsak bir tane 0 eksik kalıyor.
1 9 1 1 1 1 1 1 1 1 Eğer ikinci basamağa koyarsak diğer basamaklardaki 1 rakamları kullanılmamış oluyor.

Bu şekilde son rakamın 0 olması gerektiğini bulabiliriz.

Şimdi sağdan ikinci basamağa bakalım. Bu basamak şifredeki 8 rakamının adedini verecek. Buraya da 1 koyarsak dizi aşağıdaki gibi gözükecek

_ _ _ _ _ _ _ _ 1 0

Şimdi 8 için bir yer seçelim. İki aday var, ya ilk basamak ya da ikinci basamak. Çünkü diğer her basamak on basamaktan fazlasını gerektirecek. İlk basamağa 8 koyarsak, şifrede sekiz tane 0 olacak demektir. Bunu bir deneyelim:

8 0 0 0 0 0 0 0 1 0

Neredeyse bir çözüm olabilecekmiş. İkinci basamak 0 olamaz çünkü şifrede en az bir tane 1 var fakat bu basamağa 0 yazmazsak da o zaman sekiz tane 0 kullanamayacağız.

1 8 1 1 1 1 1 1 1 0

Bu da çözüm olamıyor çünkü şifremizde 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 rakamlarını hiç kullanmadık.

Demek ki sondan ikinci basamak da 0 olmalı.

_ _ _ _ _ _ _ _ 0 0

Şimdi sondan üçüncü basamağa bakalım. Bu basamak 1 olursa diğer basamakların birinde 7 olmak zorunda olur. Ayrıca ikinci basamak (1 rakamının adedi) da en az 2 olmalı. İlk basamak da en az 2 olmalı, çünkü şimdiye kadar iki tane 0 kullandık. Bu verilerden sonra 7 rakamını da ya ilk ya ikinci basamakta kullanmak zorundayız. Önce ikinci basamağa bakalım:

1 7 1 1 1 1 1 1 0 0

Bu şifre olmuyor çünkü birinci basamak bile yanlış.

Şimdi 7 rakamını ilk basamakta kullanalım.

7 0 0 0 0 0 0 1 0 0

Bu da olamıyor çünkü şifrede bir adet 1 var fakat ikinci basamak 0.

O zaman son üç basamak 0 olmak zorunda.

_ _ _ _ _ _ _ 0 0 0

Sıradaki basamak şifrede kaç tane 6 olduğunu söylüyor. İki tane 6 için yer olmadığından 1 rakamını deneyelim.

_ _ _ _ _ _ 1 0 0 0

İlk ve ikinci basamaklar dışında 6 kullanamayacağımıza göre (yoksa şifrede altı adet 2, 3, 4 ya da 5 olması gerekecek ve bunu on basamakla yapmak mümkün değil) yine ikinci basamakla denemeye devam edelim.

_ 6 _ _ _ _ 1 0 0 0

Şimdi belirlenmemiş beş basamak var ve altı tane 1 kullanmamız lazım. Demek ki hepsi 1 olmalı ama bu da mümkün değil, ilk basamak en az 3 olmalı (şimdiden üç tane 0 var). O zaman 6 rakamını ilk basamakta deneyelim.

6 _ _ _ _ _ 1 0 0 0

Yine beş rakam bulmamız lazım ve bunların üç tanesi 0 olmalı. Hangi üçünün 0 olduğunu görmek kolay. Üçüncü, dördüncü ya da beşinci basamakta 0 haricindeki herhangi bir rakam için yeterli boş basamağımız olmadığından bu basamakları 0 yapalım.

6 _ _ 0 0 0 1 0 0 0

Şimdiye kadar bir tane 1 kullandık ama ikinci basamağa 1 yazarsak iki tane 1 kullanmış olacağız. Demek ki ikinci basamağa en az 2 yazmamız lazım.

6 2 _ 0 0 0 1 0 0 0

Şifrede bir tane 2 kullandık, o zaman üçüncü basamak da 1 olmalı.

6 2 1 0 0 0 1 0 0 0

Basamakları kontrol edersek bu şifrenin sorudaki şartları sağladığını görürüz.

İkinci çözüm biraz uzunmuş gibi görünse de birinci çözüme göre ihtimalleri daha iyi elemekte. Bu yöntem sona kadar devam ettirilerek başka çözüm olup olmadığı da daha kolay görülebilir bence.

Kasanın şifresi

Bu sefer de bir arkadaşımdan öğrendiğim bir bilmeceyi sorayım.

Bir kasanın on basamaklı bir şifresi var.

Şifrenin ilk rakamı şifrede kaç tane 0 bulunduğunu söylüyor.

Şifrenin ikinci rakamı şifrede kaç tane 1 bulunduğunu söylüyor.

Şifrenin üçüncü rakamı şifrede kaç tane 2 bulunduğunu söylüyor.

Şifrenin dördüncü rakamı şifrede kaç tane 3 bulunduğunu söylüyor.

Şifrenin beşinci rakamı şifrede kaç tane 4 bulunduğunu söylüyor.

Şifrenin altıncı rakamı şifrede kaç tane 5 bulunduğunu söylüyor.

Şifrenin yedinci rakamı şifrede kaç tane 6 bulunduğunu söylüyor.

Şifrenin sekizinci rakamı şifrede kaç tane 7 bulunduğunu söylüyor.

Şifrenin dokuzuncu rakamı şifrede kaç tane 8 bulunduğunu söylüyor.

Şifrenin onuncu rakamı şifrede kaç tane 9 bulunduğunu söylüyor.

Kasanın şifresi nedir?

Çözüm

Şapka stratejisi (Çözüm)

Soru:

Bu tür sorular ilk bakışta bana da bir çok insana olduğu gibi imkansız gelir. Bu nedenle önce bu engeli aşmak için basit versiyonlarını çözemeye çalışırım. Eğer bu basit durum çözümleri bazen çözüm için genellenebilir ya da ispat için fikir de verebilir.

Bu nedenle önce soruyu iki kişilik bir grup için çözmeye çalıştım. Kırmızı şapkayı K, mavi şapkayı M ile gösterirsem iki kişilik bir grup için olası şapka dizilimleri KK, KM, MK ve MM olacaktır. Dizilimler simetrik olduğundan herhangi biriyle başlayabilirim diye düşündüm. Ayrıca hislerime göre ilk başladığım dizilimi herkesin doğru mu yoksa herkesin yanlış mı tahmin etmesi gerektiği de çok önemli değildi. O zaman KK dizilimi için herkesin doğru tahmin yapması gerektiğini varsaydım. Bu iki kişi de kendi başlarındaki şapkaları görmeyecek ama bu dizilim olduğu zaman ikisinin de K demelerini istiyorsak, şöyle basit bir kural tanımlayabiliriz.

1. K gören kişi kendi şapkası için K tahmininde bulunur.

O zaman gerçek durumda kafalarında KK şeklinde şapkalar varsa tahminleri de KK olacaktır ve oyunu kazanacaklar. Tabii ki oyuncuların her biri kendi kafasındaki şapkayı görmediğinden KM ya da MK dizilimleri için başka bir kural daha tanımlamak gerekecek. K gören kişi K diyeceğine göre cevabı yanlış olacak, çünkü K gören kişinin kafaşında bu dizilimlerde M olacaktır. İlk kuralı iptal etme şansımız olmadığına göre bu dizilimlerde bütün oyuncuların yanlış tahmin yapması gerekecek ve bunu garantilemek için aşağıdaki kurala ihtiyacımız olacak.

2. M gören kişi kendi şapkası için M tahmininde bulunur.

Bu iki kuralı kullanırsak MK diziliminde tahminler KM, KM diziliminde ise MK olacak. Yani bütün grup tamamen yanlış tahminler yaparak oyunu yine kazanacak.

Şimdi görülebilen şapkalar ile yapılabilecek bütün tahminleri kurallara bağladığımıza göre son dizilimin bu kurallara uygun bir şekilde oyunu kazandırıp kazandırmadığına bakalım.

MM diziliminde her oyuncu M göreceğinden ikinci kurala göre kendi şapkaları için M tahmininde bulunacaklar, yani grubun tahmini MM olacak ve bu da doğru cevap olduğundan oyunu kazanacaklar.

İki kişilik grup için çözüm çok basitti. Duruma biraz daha ısınabilmek için üç kişilik bir grup için de çözümü denedim. Bu sefer de aynı sırayı izledim. KKK dizilimi için doğru tahmin olan KKK cevabını üretmek için ilk kuralı tanımladım.

1. KK gören kişi kendi şapkası için K tahmininde bulunur.

İkinci adım olarak da KK gören ama kendi başında K yerine M olan kişinin dizilimine baktım. Bu durumda başında M olan birinci kurala göre yanlış tahminde bulunacağından diğerleri de yanlış tahminde bulunmak zorunda. Bunun çözümü de ikinci kuralda.

2. MK gören kişi kendi şapkası için M tahmininde bulunur.

Böylece MKK diziliminde tahminler KMM olacak, yani herkes yanlış tahminlerde bulunacak. Bir sonraki adım da MMK dizilimi olmalı. Elimizde MK gören kişi için kural olduğuna göre bu kuraldan MM gören kişi kuralına geçiş de kolay olacaktır. MMK dizilimindeki iki M de MK gördüğünden ikisi de M tahmininde bulunacak. Yani kafasında K olan da doğru tahmin yaparsa kazanacaklar. Bu durumda yeni kuralımız aşağıdaki gibi olmalı.

3. MM gören kişi kendi şapkası için K tahmininde bulunur.

Dizilimlerin kendi içindeki sıralamalarını göz ardı edersek (yani KM ve MK görmek aynı şeyler ise) o zaman bütün kuralları bulmuş olmam gerekiyor. Bu kurallar ile MMM dizilimini test edersek de oyuncuların KKK tahmini yapması gerekiyor. Herkes yanlış tahmin yaptığından grup oyunu yine kazandı. Aşağıda üç kişilik grup için çözümü bir tabloda sunuyorum.

[table id=67 /]

Hazır işe yarayabilecek bir şey bulmuşken dört oyuncu ile de deneyeyim dedim. Bunun için kyukarıdaki adımları uyguladım. Görmek istediğim şey biraz da kuralların sadece çoğunluğa mı yoksa sayısal değerlere mi bağlı olduğuydu. Yani KKK ile KKM görmek aynı tahmine mi yol açacaktı? Neyse yukarıdaki yöntemi adım adım uyguladım ve şu dört kuralı buldum. Bu kuralları kullanarak da aşağıdaki tabloyu elde ettim.

1. KKK gören kişi kendi şapkası için K tahmininde bulunur
2. KKM gören kişi kendi şapkası için M tahmininde bulunur
3. KMM gören kişi kendi şapkası için K tahmininde bulunur
4. MMM gören kişi kendi şapkası için M tahmininde bulunur

[table id=68 /]

Dört kişilik oyunda anladığım şey kuralların sadece basit bir çoğunluk kararı olmadığıydı, çünkü KKK görme ile KKM görme farklı renk tahminlerini gerektiriyordu.

Bu noktada hala bir ispattan uzağım ama şimdiden tekrar eden düzenli örnekler bulduğumu düşünüyorum. Örneğin kişinin gördüğü M sayısı tek sayı ise, kendi şapkası için M tahmininde bulunmalı ve eğer M sayısı çift ise bu sefer K tahmininde bulunmalı. Daha büyük oyuncu sayılarıyla bu düzeni kontrol etmek için açıkçası biraz tembelim. Bunun yerine ortaya attığım bu tezi ispatlamayı deneyebilirim.

N tane oyuncu olduğunu var sayayım. Bu oyuncuları 1 ve N-1 kişilik iki gruba ayırayım ve pozisyonu bir kişilik grup açısından düşüneyim. Var sayalım çift sayıda M görüyorum. O zaman ortaya attığım kurala göre göre K demem lazım. Eğer başımda K varsa bu doğru bir tahmin olacağından diğer herkesin de doğru tahminde bulunması gerekecek. Bakalım bu kuralla diğerleri de doğru tahminde bulunacak mı? Diğer gruptaki bütün K şapkalı oyuncular da benim gibi çift sayıda M göreceğinden hepsi de K diyecek. Demek ki K şapkalı herkes doğru tahminde bulunuyor. M şapkalılara bakayım bir de. M şapkalı herhangi biri tek sayıda M şapka görecektir, çünkü toplamda çift sayıda M şapka var ve kendisini çıkarınca tek sayıda kalır. Tek sayıda M gören de kurala göre M diyeceğinden M şapkalıların da hepsi M tahmininde bulunacak. Demek ki bu durum için kural oldukça güzel çalışıyor.

Şimdi yine çift sayıda M gördüğüm durumda kafamda M olduğunu var sayayım. Kurala göre K demem gerekecek. Bu tahminim yanlış olacağından oyunu kazanmak için herkesin yanlış tahminde bulunması gerekecek. Şimdi bunu kontrol edeyim. Benim başımda M varsa ve ben çift sayıda M görüyorsam o zaman toplamda tek sayıda M şapka vardır. Demek ki bütün K şapkalı oyuncular tek sayıda M görecek ve kurala göre hepsi M demek zorunda olduğundan hepsi de yanlış tahminde bulunacak. Buraya kadar çok güzel. M şapkalı bir oyuncu da bu sefer çift sayıda M göreceğinden kurala göre K tahmininde bulunacak. Yani M şapkalı herkes de yanlış tahminde bulunacak. Böylece oyunu yine kazanmış oluyoruz.

Grupta tek sayıda M gördüğüm durumda başımda K varsa kuralı uyguladığımızda herkesin yanlış tahmin yapacağını ve eğer başımda M varsa herkesin doğru tahmin yapacağını okuyuculara alıştırma olarak bırakıyorum.

Demek ki gerçekten de oyunu kazanmak için bu kural yeterliymiş:

Kural: Çift sayıda M gören K tahmininde bulunacak, tek sayıda M gören de M tahmininde bulunacak.

Şapka stratejisi

Eski Emissary dergilerinden birinde şu soruyu buldum:

N kişiden oluşan bir grupla bir oyun oynanıyor. Oyunun kuralları şöyle:

Bütün grup bir odada toplanacak. Her birinin başına ya kırmızı ya da mavi bir şapka konacak. Kimse kendi şapkasının rengini görmeyecek. Herkes diğer şapkaların hepsini görebilecek. Odadayken oyuncular kendi aralarında iletişim kuramayacak. Bir dakika sonra herkes aynı anda kendi başlarındaki şapkasının rengini bir e-mail ile verilen bir adrese gönderecek. Eğer herkesin cevabı doğruysa ya da herkesin cevabı yanlış ise bütün grup oyunu kazanacak.

Oyun başlamadan önce grup bir araya gelip bir strateji belirleyecek. Grubun oyunu kazanabileceği bir strateji var mıdır?

Çözüm

Bir sayı tuttum yine (Çözüm)

Soru:

Her tamsayının 1’e bölündüğü açık. O zaman birinci önerme doğrudur.

Bundan sonraki önermeleri ikişer ikişer değerlendirelim, yani ardışık iki tanesinin yanlış olduğunu varsayalım.

Aklımda tuttuğum sayı 2’ye ve 3’e bölünmüyorsa 2’nin ve 3’ün katlarına da bölünmez. Eğer tuttuğum sayı için bu iki önerme yanlış ve diğerleri doğru olsaydı tuttuğum sayı 4’e bölünüyor olmalıydı ama 4’e bölünen bir sayı aynı zamanda 2’ye de bölünmeli. Bu durumda ikiden fazla önerme yanlış olacaktı. O zaman bu iki önerme aynı anda yanlış olamaz. Soruya göre ardışık iki önerme yanlış olacağına göre en azından bu önermelerin ilki yanlış olamaz, çünkü yukarıda da gördüğümüz gibi ilk önerme doğruydu. Demek ki tuttuğum sayı 2’ye bölünüyor.

Bu sayı 3’e ve 4’e bölünmüyorsa bunların katlarına da bölünmez. Demek ki 3’e de bölünüyor.

Tuttuğum sayı 4’e ve 5’e bölünmüyorsa 4’ün ve 5’in katlarına da bölünmez. O zaman tuttuğum sayı dörde bölünüyor olmalı.

Bu yöntemi kullanarak önermelerin ilk onbeş tanesinin doğru olduğu gösterilebilir. Eğer sayı 15’e ve 16’ya bölünmüyorsa 30’a da bölünmez. O zaman da en az üç önerme yanlış olur. Demek ki 15’e de bölünüyor.

Peki aradığımız iki önerme de 15’ten büyük sayıları içeriyorsa nasıl bir yöntem izleyebiliriz? O zaman da diğer bütün önermeler doğru olacağından bu iki önermedeki sayılardan birini 15’ten küçük, aralarında asal, iki sayının çarpımı şeklinde yazmaya çalışalım. Eğer başarırsak bu iki önermenin aynı anda yanlış olamayacağını gösterebiliriz. Bu

Örnek: Tuttuğum sayı sadece 19 ve 20 sayılarına bölünmesin. 30'a kadar diğer
bütün sayılara bölünsün. Bu sayı hem 4'e hem de 5'e bölünebildiğine göre o zaman
bu iki sayının çarpımına da, yani 20'ye de bölünebilmek zorunda. Demek ki
varsayımım yanlışmış ve tuttuğum sayı ya 19 ve 20 sayılarına bölünmüyor olamaz. Burada 15'ten küçük sayılar seçilirken dikkat edilecek şey iki sayının da
aralarında asal olması. Örneğin bu örnek için 2 ve 10 sayılarını da alabilirdik.
İkisinin de çarpımı 20 ama bir sayının bu iki sayıya bölünmesi bu sayının 20'ye
bölünmesi anlamına gelmez. En basit örnek olarak 10 sayısı hem 2'ye hem de 10'a
bölünür ama 20'ye bölünmez.

Bu küçük analizden sonra kalan sayıları daha hızlı eleyebiliriz sanıyorum. Aşağıdaki tabloda yanlış olabilecek ardışık önermeleri ve bu iki önermenin aynı anda yanlış olamayacağını (diğer bütün önermelerin doğru olduğu takdirde) gösteren açıklamalar yazdım. Ayrıca okumayı kolaylaştırmak için yanlış olacak önermelerin de tersini yazdım, yani “Bu sayı 5’e bölünüyor” önermesi yanlış olacaksa “Bu sayı 5’e bölünmüyor” şeklinde yazdım.

[table id=52 /]

Bu tabloda da görüldüğü gibi 16 ve 17 önermeleri dışında her durumda ya bu iki önermenin ikisi birden yanlış olamıyor ya da doğru olması gereken önermelerden biri daha yanlış olmak zorunda oluyor. Tablonun ilk yarısında eğer bu sayı önermedeki sayılardan birine bölünmüyorsa bu sayının iki katına da bölünemeyeceğinden yanlış önerme sayısı ikiden fazla oluyor. Tablonun ikinci yarısında ise tuttuğum sayı tablonun ilk yarısındaki sayılara bölünmek zorunda olduğundan verilen önerme çiftlerindeki sayıların birini bu ilk onbeşte aralarında asal iki sayının çarpımı halinde yazmaya çalışıyoruz. Eğer bunu yazabilirsek sayımız yanlış olması gereken önermedeki sayıya da bölünmek zorunda olacağından bu iki önerme aynı anda yanlış olamıyor. Bu şekilde tabloda her komşu önerme için karşı örnekler mevcut, sadece bu sayı 16’ya bölünmüyor ve bu sayı 17’ye bölünmüyor önermeleri için karşı örnek yok. Demek ki soruda aranan önermeler bunlar olmalı.



Genom (Çözüm)

Soru

Aynı dizinin bir tamsayı kadar klonlandığını biliyoruz ama bu tamsayıyı bilmiyoruz. Eğer tamsayısı bilseydik bu dizinin kaç simgeden oluştuğunu bulabilirdik. O zaman önce o tamsayıyı bulalım.

Bütün simgeleri sayınca toplam 120 adet simge olduğunu görüyoruz. Demek ki elimizdeki dizinin uzunluğu 120 sayısını bölebilmeli. Eğer 120 sayısını çarpanlara ayırıp bu ihtimallere bakarsak olası uzunlukların 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 20, 24, 30, 40, 60 ve 120 olduğunu görürüz. Tabii ki bu değerlerin bir kısmının doğru olamayacağını da bir bakışta görebiliyoruz. Yine de denemek için çok fazla sayı var, birazını daha elemeye çalışalım.

Her bir simgeyi tek tek sayalım. Bu durumda şu sonuca ulaşırız:

A = 30
C = 30
G = 25
T = 35

Aradığımız N tamsayısı bu sayıların hepsini bölebilmeli. Demek ki bu dört sayının en büyük ortak bölenini arıyoruz. Şimdi bu sayıları da asal çarpanlarına ayıralım:

A = 30 = 2*3*5
C = 30 = 2*3*5
G = 25 = 5*5
T = 35 = 5*7

Bu tablodan da görüldüğü gibi her sayı için ortak tek asal çarpan 5. Demek ki başlangıçta elimizde 5 dizi vardı, yani aradığımız dizinin uzunluğu 120 / 5 = 24.

Yani dizimizdeki simge dağılımı şu olmalı:

A = 30 / 5 = 6
C = 30 / 5 = 6
G = 25 / 5 = 5
T = 35 / 5 = 7

Şimdi elimizdeki uzun dizilere bakalım.

TAACTGTT        (1)

CTGTTCCA        (2)

ACTGTTC          (3)

ACTTGG            (4)

CCAACG           (5)

Bu parçaları ikişer ikişer alıp birbirlerinin üzerinde kaydırırsak bazı çiftlerin ortak dizileri olduğunu görürüz ve bazıların olmadığını. Örnek olarak şunlara bakalım:

(1) ve (2)
T A A C T G T T                (1)
      C T G T T C C A          (2)

(3) ve (4)
A C T G T T C                  (3) 
              ... A C T T G G  (4) 

ya da 
                  A C T G T T C (3) 
A C T T G G ...                 (4)

(3) ve (4) numaralı diziler birbirlerinin önekleri ya da sonekleri şeklinde olmadığından üstüste binen bir dizi parçası yok. Demek ki bu iki parça dizi üstünde farklı yerlerde olmalı. (3) numaralı dizi 7 simge uzunluğunda ve (4) numaralı parça da 6 simge uzunluğunda olduğundan dizimizdeki 13 simgeyi tanımlamış olduk. Henüz bu simgelerin dizi içindeki ve birbirlerine göre yerlerini bilmiyoruz ama.

(3) ve (4) numaralı parçalara bir de (5) numaralı parçayı ekleyelim. Yukarıdaki kaydırma işlemini uygularsak tek çakışmanın (3) numaralı parçayla aşağıdaki şekilde olabileceğini görürüz.

(3) ve (5)
A C T G T T C                 (3)
            C C A A C G       (5)

Bunun sonucu olarak (3) ve (4) numaralı parçalara ek olarak en az 5 simge daha (CAACG) belirlenmiş oldu. Şimdi bu üç parçayı alıp simgeleri sayalım.

ACTGTTC   (3)
ACTTGG    (4)
(C)CAACG  (5)
İlk simge parantez içinde çünkü (3) numaralı parçanın son simgesiyle ortak olabilir.
İlk durum olarak birinci C simgesinin ortak olmadığını varsayalım. O zaman aşağıdaki
simge dağılımını buluruz.

A = 4
C = 6
G = 4
T = 5

Yani bütün C simgeleri bu üç parçadan gelmekte. Ayrıca toplam uzunluk bu durumda 19 simge olduğundan kalan (1) ve (2) numaralı parçalar da bu dizilerle epey örtüşmeli. Bu örtüşmeyi en iyi (3) numaralı parça sağlar. Şimdi böyle bir çözüm bulabilir miyiz diye bakalım. Özellikle C simgesine odaklanalım. (1) numaralı parçanın ortasında bir C simgesi var. Bu simge (3), (4) ya da (5) numaralı parçaların bir C simgesiyle örtüşmeli, aksi bir durumda dizide altıdan daha fazla C simgesi olur. Ayrıca (2) numaralı parçanın sonundaki C simgeleri de yine (3), (4) ya da (5) numaralı parçaların C simgeleriyle örtüşmeli. Burada birkaç deneme yapmamız gerekebilir.

1. deneme:
T A A C T G T T                                 (1) 
      C T G T T C C A                           (2)
    A C T G T T C                               (3) 
                    A C T T G G                 (4)
                                C C A A C G     (5)

T A A C T G T T C C A C T T G G C C A A C G  Bu dizilimde 7 tane C simgesi var.

Sorun (2) numaralı parçanın örtülmeyen son C simgesinde. Bunu (4) ve (5) numaralı parçalarla örtmenin bir yolu şöyle olabilir.

2. deneme:
T A A C T G T T                                 (1) 
      C T G T T C C A                           (2)
    A C T G T T C                               (3)
                C C A A C G                     (5)
                            A C T T G G         (4)


T A A C T G T T C C A A C G A C T T G G

Bu denemede aynı zamanda (3) ile (4) numaralı parçaların da birer C simgesinin örtüştüğüne dikkat çekmek istiyorum. Başka bir yolla bu ikinci C simgesini örtmenin yolunu bulamadım. Bu şekilde toplamda da 5 tane C simgesi olduğundan biraz daha esneklik kazanmış olabiliriz. Buradaki sorun (4) numaralı parçanın bu büyük parçaya göre pozisyonu ve iki bloğun da ana dizi içindeki yerleri henüz bilmememiz.  Elimizdeki alt dizi toplamda 20 simge uzunluğunda ve sadece 4 simgelik yerimiz kaldı.

Şimdi kalan uzun parçalardan birini alalım, mesela

GGTCA              (6)

Bu parçanın örtüştüğü tek yer sondaki çift G.

Üçüncü deneme:
T A A C T G T T                                 (1) 
      C T G T T C C A                           (2)
    A C T G T T C                               (3)
                C C A A C G                     (5)
                            A C T T G G         (4)
                                    G G T C A   (6)

T A A C T G T T C C A A C G A C T T G G T C A

A = 6
C = 6
G = 4
T = 7

Görüldüğü gibi bu altdizide 24 simge var ve sadece bir tane G eksik. Şimdi kalan parçalardan içinde G olanları bu diziye eklemeye çalışalım.

Bu adımda GGTAA parçası için yerimiz kalmadığını görebiliriz. Demek ki önceki adımlarda başka bir yolu seçmemiz gerekiyor. Bu arada GGTAA parçasını da (7) numaralı parça olarak tanımlayarak ikinci bir küçük problem elde edebiliriz. İlk küçük problemimiz ilk beş parçanın C simgesi ve toplam uzunluk kıstasları üzerinden analiziydi. İkinci küçük problemimiz de toplam uzunluk ve G simgelerinin uyumudur. Çözüm dizisinde beş adet G olduğunu biliyoruz. (1) numaralı dizinin ortasında bir adet G var. Kalan kısımda da dört tane G olmalı. Dikkat edersek (4), (6) ve (7) numaralı parçalarda yanyana G simgeleri var. Çift G simgeleri (4) numaralı parçanın sonunda, (6) ve (7) numaralı parçaların ise başında. (6) ve (7) numaralı parçalar aynı uzunlukta ve birbirlerini örtemiyorlar. Demek ki ya (4) ve (6) numaralı parçalar birbirini örterken (7)  numaralı parçanın ilk G simgesi (5) numaralı parçanın son G simgesini örtecek, ya da (4) ve (7) numaralı parçalar birbirlerini örterken (6) numaralı parça (5) numaralı parçanın son G simgesiyle ilgilenecek. Her iki durumda da (4) numaralı parça (1), (2), (3) ve (5) numaralı parçalardan oluşan bloğun önüne gelmeli.

Dördüncü deneme:
A C T T G G                                              (4)
        G G T C A                                        (6)
                  T A A C T G T T                        (1) 
                        C T G T T C C A                  (2) 
                      A C T G T T C                      (3)   
                                  C C A A C G            (5) 
                                            G G T A A    (7)

A C T T G G T C A T A A C T G T T C C A A C G G T A A

Kolayca görüldüğü gibi bu dizinin uzunluğu 27 simge, yani aradığımız dizi bu olamaz. O zaman aynı yöntemi (4) ve (7) gruplar başta olacak şekilde deneyelim.

Beşinci deneme:
A C T T G G                                                  (4)
        G G T A A                                            (7)
                  T A A C T G T T                            (1) 
                        C T G T T C C A                      (2) 
                      A C T G T T C                          (3)   
                                  C C A A C G                (5) 
                                            G G T C A        (7)

A C T T G G T A A T A A C T G T T C C A A C G G T C A

Maalesef bu dizi de 27 simge uzunluğunda ama bu denemeye biraz dikkatli bakarsak (7) numaralı parçanın sonuyla (1) numaralı parçanın başının örtüştüğünü görürüz. Şimdi bunu kullanarak bir deneme daha yapalım.

Altıncı deneme:
Dördüncü deneme:
A C T T G G (4)
        G G T A A (7)
            T A A C T G T T (1) 
                  C T G T T C C A (2) 
                A C T G T T C (3)   
                            C C A A C G (5) 
                                      G G T C A (6)

A C T T G G T A A C T G T T C C A A C G G T C A

A = 6
C = 6
G = 5
T = 7

İstenen simge dağılımına ve dizi uzunluğuna sahip bir çözüm bulduk. Şimdi bütün parçaların bu dizi üzerinde bulunduğunu göstermek kaldı. Bunu da size alıştırma olarak bırakıyorum. Bu arada bu dizilimin verilen şartları sağlayan tek çözüm olup olmadığını da ispatlamadım. Bu da ileri seviyedekiler için bir alıştırma olsun.

Genom

Elimizde aşağıdaki resimde görüldüğü üzere bir organizmanın aynı kromozomuna ait DNA (aynı sarmalından) dizilim parçaları var. Kaç tane DNA örneği kullanıldığını bilmiyoruz ama bütün dizilimlerin aynı olduğunu biliyoruz (ümit ediyoruz). Dizilimin tamamını bulunuz.

 

 

Loto topları

Bu seferki soru da Alex Bellos’un köşesinden geliyor.

Ayşe, Banu ve Canan loto toplarını seçen makinenin önünde oyunun başlamasını bekliyorlar. Makineye 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ve 9 numaralı toplar koyuluyor. Makine Ayşe’ye, Banu’ya ve Canan’a birer top veriyor. Herkes sadece kendine verilen topu görüyor, yani oyuncular makinede kalan topları da bilmiyorlar. Oyun başlamadan önce herkes elindeki topu sunucuya gösteriyor. Bunun üzerine sunucu da herkesin duyabileceği şekilde şu açıklamayı yapıyor:

– Verilen topların birinin üzerindeki sayı diğer ikisinin üzerindeki sayıların toplamıdır.

Bunun ardından oyun başlıyor ve aşağıdaki konuşmalar yapılıyor:

Ayşe: Banu’nun topu için 8 olasılık var.

Banu: Canan’ın topu için 7 olasılık var.

Canan: Ayşe’nin topu için 5 olasılık var.

Ayşe: Banu’nun topu için 3 olasılık var.

Banu: Canan’ın topunu buldum.

Canan: Ayşe’nin topunu buldum.

Canan’ın topu hangisiydi?