جک یک عدد ۹ رقمی دارد که میخواهد آن را «پالایش» کند. فرایند پالایش به این صورت است که در هر مرحله، ارقام عدد فعلی به کمترین تعداد بازهی متوالی تقسیم میشوند طوری که ارقام در هر بازه یکسان باشند. سپس برای ایجاد عدد جدید (جایگزین عدد فعلی)، به ازای هر یک از این بازهها به ترتیب از چپ به راست، طول آنها (تعداد ارقام در هر بازه) نوشته میشود. برای مثال، عدد ۱۲۲۳۱۸۸۸۸ بعد از یک مرحله پالایش به عدد ۱۲۱۱۴ تبدیل میشود. جک فرایند پالایش را تا وقتی که به یک عدد یک رقمی برسد ادامه میدهد. عدد یک رقمی نهایی چند حالت مختلف میتواند داشته باشد؟ در مثال زیر، فرایند پالایش عدد ۱۲۲۳۱۸۸۸۸ را مشاهده میکنید که به عدد ۲ ختم میشود.
$$122318888\to 12114 \to 1121 \to 211 \to 12 \to 11 \to 2$$
راهنمایی
حداقل و حداکثر مجموع ارقام را در هر مرحله به دست آورید.
راهنمایی
مجموع ارقام عدد به دست آمده بعد از یک مرحله پالایش چند است؟ مجموع ارقام در هر مرحله نسبت به مرحلهی قبل چه تغییری میکند؟
راهنمایی
با توجه به این که از مرحلهی دوم به بعد حداکثر مجموع ارقام $9$ خواهد بود، حالتهای مختلف عدد نهایی را بررسی کنید.