StickStack to bardzo prosty język programowania oparty na stosie, zawierający tylko dwie instrukcje:

• | wypycha długość stosu na stos
• -wysuwa dwa górne elementy ze stosu i odsuwa ich różnicę ( second topmost - topmost)

Szczegóły języka

• Stos jest pusty na początku programu.
• Wszystkie instrukcje są wykonywane sekwencyjnie od lewej do prawej.
• Jeśli na stosie jest mniej niż 2 liczby, -instrukcja jest nielegalna.
• Pod koniec wykonywania stos powinien zawierać dokładnie jedną liczbę .

Każda liczba całkowita może być generowana przez program StickStack. Na przykład:

|||--||-- generates the number 2 through the following stack states:

[]
[0]
[0, 1]
[0, 1, 2]
[0, -1]
[1]
[1, 1]
[1, 1, 2]
[1, -1]
[2]    

Aby ocenić kod StickStack, możesz skorzystać z tego narzędzia do oceny online (CJam) . (Dzięki za @Martin za kod.)

Zadanie

Powinieneś napisać program lub funkcję, która jako liczbę wyjściową podaje liczbę całkowitą lub zwraca ciąg znaków reprezentujący program StickStack, który wypisuje podaną liczbę.

Punktacja

• Twój wynik główny to całkowita długość programów StickStack dla poniższych przypadków testowych. Niższy wynik jest lepszy.
• Twoje zgłoszenie jest ważne tylko wtedy, gdy uruchomiłeś program na wszystkich testowych przypadkach i policzyłeś swój wynik.
• Drugi wynik (remis rozstrzygający) to długość programu lub funkcji generującej.

Wprowadź przypadki testowe

(Każda liczba to inny przypadek testowy).

-8607 -6615 -6439 -4596 -4195 -1285 -72 12 254 1331 3366 3956 5075 5518 5971 7184 7639 8630 9201 9730

Twój program powinien działać na wszystkich liczbach całkowitych (które może obsłużyć Twój typ danych), a nie tylko na danych przypadkach testowych. Rozwiązania dla numerów testowych nie powinny być zakodowane na stałe w twoim programie. Jeśli pojawią się wątpliwości co do twardego kodowania, numery testowe zostaną zmienione.

Python 2 - 5188

Dość wydajny pod względem czasowym i wydaje się (prawdopodobnie) optymalnym rozwiązaniem. Zauważyłem, że wzór taki jak

|||||-|||-|-|-|------ (optymalne rozwiązanie dla 25 osób)

można określić jako

 0  |
-1  |                  
+2   |                 -
-3    |               -
+4     | |           -
-5      - |         -
+6         | | | | -
-7          - - - -

gdzie każda całkowita wartość na końcu jest sumą (wartość każdego poziomu pomnożona przez liczbę „|”). Na przykład powyżej mamy -1*1 + 2*1 - 3*1 + 4*2 - 5*1 + 6*4 = 25. Korzystając z tego, napisałem to rozwiązanie, które daje wyniki podobne do innych odpowiedzi, w bardzo trywialnym czasie.

Uważam, że jest to optymalne rozwiązanie, ponieważ testuję każdą możliwą optymalną wysokość (faktycznie testuję o wiele więcej niż to konieczne) i jestem prawie pewien, że rozwiązanie zawsze obejmuje co najwyżej jedną warstwę z dwoma znakami „|” oprócz ostatniej (mogę zagwarantuj to dla liczb dodatnich, ale nie 100% pewności co do negatywów).

def solution(num):
    if num == 0:
        return '|'

    neg = num<0
    num = abs(num)
    high = int(num**0.5)

    def sub(high):
        counts = [1]*high
        total = num - (high+neg)/2

        if total%high == 0:
            counts[-1] += total/high
        else:
            counts[-1] += total/high
            if (total%high)%2==1 and not neg:
                counts[-1] += 1
                counts[-(total%high)-1] += 1
            elif (total%high)%2==0 and neg:
                counts[(total%high)-2] += 1
                counts[0] += 1
            else:
                counts[total%high-1] += 1

        string = ""
        for c in counts[::-1]:
            string = '|-'*(c-1)+'|'+string+'-'
        return '|'+string

    return min((sub(h) for h in range(2-neg,2*high+2,2)), key=lambda s: len(s))

Oto kod, którego użyłem do przetestowania

string = "-8607 -6615 -6439 -4596 -4195 -1285 -72 12 254 1331 3366 3956 5075 5518 5971 7184 7639 8630 9201 9730"
total = 0

def string_to_binary(string):
    total = 0
    for i,char in enumerate(string[::-1]):
        total += (char=='|')*(2**i)
    return total

def stickstack(bits,length):
    stack = []
    for i in range(length):
        d,bits = divmod(bits,2**(length-i-1))
        if d == 1:
            stack.append(len(stack))
        else:
            stack[-2] -= stack[-1]
            stack = stack[:-1]
    return stack

for num in string.split():
    s = solution(int(num))
    print '%s:' % num
    print s
    result = stickstack(string_to_binary(s),len(s))
    print 'Result: %s' % result
    print 'Length: %s' % len(s)
    total += len(s)
    print

print 'Total length: %s' % total

Java, 5208 5240 5306 6152

Jest to funkcja rekurencyjna, która zbliża się do celu, z podstawowymi przypadkami, gdy osiągnie wartość 5 (co często jest tylko jednym krokiem).

Zasadniczo, można uzyskać (a*b)+(a/2)na (a+b)*2kije z prostego wzoru. Jeśli ajest nieparzysty, wynik będzie ujemny, co prowadzi do dziwnej logiki.

Zajmuje to około minuty dla 2 ³¹ -1, w rezultacie o długości 185 367. Działa prawie natychmiast dla wszystkich przypadków testowych. To 4*(sqrt|n|)średnia ocena. Najdłuższy indywidualny przypadek testowy 9730, co daje stos o długości 397 kijów:

|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||-|||||||||||||||||||||-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|--------------------------------------------------------------------------------------------------|-

Aktualizacja:

Znaleziono krótszy sposób dodawania / odejmowania od podstawowego wzorca. Z powrotem na czele (na razie)!

Z uprzężą i walizkami testowymi:

import static java.lang.Math.*;

public class StickStacker {

    public static void main(String[] args){
        StickStacker stacker = new StickStacker(); 
        int tests[] = {-8607,-6615,-6439,-4596,-4195,-1285,-72,12,254,1331,3366,3956,5075,5518,5971,7184,7639,8630,9201,9730};
        int sum = 0;
        for(int test : tests){
            String sticks = stacker.stickStack3(test);
            sum += sticks.length();
            System.out.println("In: " + test + "\t\tLength: " + sticks.length());
            System.out.println(sticks+"\n");
        }
        System.out.println("\n\nTotal: "+sum);          
    }

    String stickStack3(int n){return"|"+k(n);}
    String k(int n){
        String o="";
        int q=(int)sqrt(abs(n)),a,b,d=1,e=0,c=1<<30,
        z[]={232,170,42,10,2,0,12,210,52,844,212};
        a=n>0?q:-q;
        a-=n>0?a%2<1?0:1:a%2<0?0:-1;

        for(b=0;b<abs(a)+10;b++)
            if(abs(n-(a*b+a/2-(n>0?0:1)))<abs(a)&&abs(a)+b<c){
                    c=abs(a)+b;
                    d=a;e=b;
            }

        for(a=0;a++<e;)o+="-|";
        for(a=0;a++<abs(d);)o="|"+o+"-";

        c=n-(d*e+d/2-(n>0?0:1));
        if(c>0&&c<abs(d)){
            if(c%2==0)
                o=o.substring(0,c)+"-|"+o.substring(c);
            else
                o=o.substring(0,c+1)+"-|"+o.substring(c+1)+"|-";
            c=0;
        }else if(c<0&-c<abs(d)){
            if(c%2!=0)
                o=o.substring(0,-c)+"-|"+o.substring(-c);
            else
                o=o.substring(0,-c-1)+"-|"+o.substring(-c-1)+"|-";  
            c=0;
        }

        return n==0?"":n<6&&n>-6?
                Long.toBinaryString(z[n+5])
                .replaceAll("0","-")
                .replaceAll("1","|"):
                o+k(c);
    }
}

Gra w golfa (więcej) w mało prawdopodobnym przypadku dokładnego remisu.

JavaScript (ES6) 5296 6572

Edytuj Jak powiedziałem w moim wyjaśnieniu, nie jestem dobry w rozwiązywaniu równań całkowitych. Moje przypuszczenie wartości b nie było tak dobre, więc poszerzyłem zakres wartości do wypróbowania. I (wow) Teraz prowadzę.

Edytuj 2 Poprawka błędu, te same wyniki. Mam pomysł, ale nie mogę go dopracować.

Bajty: ~ 460, dość golfa. Działa na 32-bitowych liczbach całkowitych, czas działania zbliżony do 0.

Kod to funkcja F (ukryta we fragmencie) poniżej.
Uruchom fragment, aby przetestować (w FireFox).

F=n=>{
  l=1e8;
  v=Math.sqrt(n>0?n:-n)/2|0;
  p='|';
  if (n)
    for(b=v>>2|1;b<=v+v+9;b++)
    [w=n>0?(n-b)/(2*b)|0:(-n-b)/(2*b-1)|0,w+1].map(r=>(
      t=2*r*b+b, d=n-t, n<0?t=r-t:0,
      q=n>0?'|'.repeat(2*b+1)+'-|'.repeat(r)+'-'.repeat(2*b)
      :'|'.repeat(2*b)+'-|'.repeat(r)+'-'.repeat(2*b-1),
      q+=t<n?'||--'.repeat(n-t):'|-'.repeat(t-n),
      m=q.length,m<l&&(l=m,p=q)
    ))
  return p
}

// Test --------------------------------------------

FreeTest=_=>{var n=IN.value|0,s=F(n)
  LEN.value=s.length,CK.value=Check(s),ST.innerHTML=s}
Check=t=>{var s=[],a,b;
  [...t].forEach(c=>c=='|'? s.push(s.length):(b=s.pop(),a=s.pop(),s.push(a-b)))
  return s.pop()}

ot=[];
tot=0;
[-8607,-6615,-6439,-4596,-4195,-1285,-72,
 12,254,1331,3366,3956,5075,5518,5971,7184,7639,8630,9201,9730]
.forEach(x=>{
  s=F(x), k=Check(s), l=s.length, tot+=l,
  ot.push(`<tr><td>${x}</td><td>${l}</td><td>${k}</td><td class='S'>${s}</td></tr>`)
})
ot.push(`<tr><th>Total:</th><th>${tot}</th></tr>`)
TOUT.innerHTML=ot.join("")

td.S { font-size: 8px; font-family: courier}
pre { font-size: 8px; }
input { width: 6em }

Free test: <input id="IN" value=1073741824>
<button onclick="FreeTest()">-></button>
Len:<input readonly id="LEN"> Check:<input readonly id="CK">
<pre id=ST></pre>
<table><thead>
<tr><th>Number</th><th>Len</th><th>Check</th><th>Sticks</th></tr>
</thead>
<tbody id=TOUT></tbody>  
</table>

Wyjaśnienie

Na początek liczby dodatnie. Zacznij od „podstawy” (spróbuj w CJam, jeśli chcesz, spacje dozwolone)

| gives 0  
||| -- gives 1
||||| ---- gives 2
||||||| ------ gives 3 

Podsumowanie: 1 drążek, następnie b * 2 drążki, a następnie b * 2 kreski

Następnie spróbuj dodać jeden lub więcej „- |” w środkowym splocie. Każdy z nich dodaje stały przyrost, który stanowi dwukrotność podstawy początkowej i może być powtarzany wiele razy. Mamy więc wzór, w którym b = podstawa ir = współczynnik powtarzania przyrostu

v=b+r*2*b

b=1, r=0 to 3, inc=2
| || -- 1 
| || -| -- 3 
| || -| -| -- 5 
| || -| -| -| -- 7

b=3, r=0 to 3, inc=6
| |||||| ------ 3
| |||||| -| ------ 9
| |||||| -| -| ------ 15
| |||||| -| -| -| ------ 21

Widzieć? Wartość dodana szybko wzrasta, a każdy dodatek nadal ma tylko 2 znaki. Przyrost podstawowy daje za każdym razem 4 dodatkowe znaki.

Biorąc pod uwagę v i naszą formułę v = b + r * 2 * b, musimy znaleźć 2 ints bi r. Nie jestem ekspertem w tego rodzaju równaniach, ale b = int sqrt (v / 2) to dobry początek.

Następnie mamy rib, które razem dają wartość bliską v. Osiągamy v dokładnie z powtarzanym przyrostem (|| -) lub zmniejszeniem (| -).

Stosuj to samo rozumowanie liczb ujemnych, niestety formuła jest podobna, ale nie równa.

JavaScript, 398710

94 bajty / znaki kodu

Wymyśliłem rozwiązanie! ... a potem przeczytałem odpowiedź Sparra i było dokładnie tak samo.

Pomyślałem, że i tak to opublikuję, ponieważ js pozwala na nieco mniej znaków.

Oto nieuprawniona wersja kodu:

function p(a){
    s = "";
    if(a<=0){
        for(i=0; i<-2*a-1;i++)
            s="|"+s+"-";
        return "|"+s;
    }
    return "|"+p(0-a)+"-";
}

Python, 398710 (71 bajtów)

Najprostsze możliwe rozwiązanie, tak myślę. Używa 4 * n (+/- 1) znaków stickstack do reprezentowania n.

def s(n):return'|'*(n*2+1)+'-'*n*2 if n>=0 else'|'*(n*-2)+'-'*(n*-2-1)