Для решения этой задачи необходимо проанализировать все возможные комбинации посадки друзей на качели и определить, в каком случае потребуется минимальная масса камня, чтобы удовлетворить условию допустимой разницы масс. Обозначим массы друзей как A, B и C, а допустимую разницу масс как D.
Рассмотрим все возможные способы рассадки друзей на качелях:
- Друзья A и B на концах качелей, а друг C – камень:
- Разница масс |A - B|. Если |A - B| > D, то нужен камень.
- Друзья A и C на концах качелей, а друг B – камень:
- Разница масс |A - C|. Если |A - C| > D, то нужен камень.
- Друзья B и C на концах качелей, а друг A – камень:
- Разница масс |B - C|. Если |B - C| > D, то нужен камень.
- Один друг на одной стороне качелей, два других на другой:
- A с одной стороны, B и C с другой: |A - (B + C)|.
- B с одной стороны, A и C с другой: |B - (A + C)|.
- C с одной стороны, A и B с другой: |C - (A + B)|.
Для каждого из этих случаев, если разница масс превышает D, нужно добавить камень. Массу камня можно рассчитать как:
$$mass_{stone} = max(0, |mass_{left} - mass_{right}| - D)$$
Где (mass_{left}) и (mass_{right}) - массы на левой и правой сторонах качелей соответственно.
Нам нужно найти минимальную массу камня среди всех возможных вариантов рассадки.
Решение:
- Рассчитать все возможные разницы масс без камня.
- Если разница масс больше D, рассчитать необходимую массу камня.
- Выбрать минимальную массу камня среди всех вариантов.
- Если ни в одном из вариантов камень не нужен (разница масс не превышает D), то ответ 0.
Например, если A = 10, B = 5, C = 3, D = 6:
- |A - B| = |10 - 5| = 5 ≤ 6. Камень не нужен.
- |A - C| = |10 - 3| = 7 > 6. Нужен камень массой 7 - 6 = 1.
- |B - C| = |5 - 3| = 2 ≤ 6. Камень не нужен.
- |A - (B + C)| = |10 - (5 + 3)| = |10 - 8| = 2 ≤ 6. Камень не нужен.
- |B - (A + C)| = |5 - (10 + 3)| = |5 - 13| = 8 > 6. Нужен камень массой 8 - 6 = 2.
- |C - (A + B)| = |3 - (10 + 5)| = |3 - 15| = 12 > 6. Нужен камень массой 12 - 6 = 6.
Минимальная масса камня равна 1.
Ответ: Минимальная необходимая масса камня, которую нужно добавить на одну из сторон качелей, чтобы друзья смогли покачаться на них, сев оптимально, равна 1.