Robot znajduje kotka

Wyzwanie

Najkrótszy kod według liczby znaków, aby pomóc robotowi znaleźć kociaka w jak najmniejszej liczbie kroków.

Golfiści, to czas kryzysu - Kociak zaginął i robot musi go znaleźć! Robot musi dotrzeć do Kociaka możliwie najkrótszą drogą. Jednak na drodze robota jest wiele przeszkód, a on potrzebuje ciebie, abyś zaprogramował dla niego rozwiązanie.

Robot miał dla niego program, ale ten program został utracony, a Robot nie ma kopii zapasowej :(.

Środowisko uruchomieniowe robota nie jest najlepsze, a najmniej znaków Robot musi odczytać z kodu źródłowego, najmniej czasu poświęci na przetwarzanie, a to oznacza, że ​​Kitten zostanie znaleziony szybciej!

Pamięć robota zawiera mapę lokalizacji, w której się znajduje, z górą reprezentującą północ, dolną reprezentującą południe, prawą reprezentacją wschodu i lewą reprezentacją zachodu. Robot zawsze znajduje się w prostokątnym pokoju o nieznanym rozmiarze, otoczonym ścianami, reprezentowanym przez #na jego mapie radarowej. Obszary, do których robot może wchodzić, są reprezentowane przez spację .

Radar robota skanuje również wiele przeszkód w pokoju i zaznacza je różnymi literami ASCII. Robot nie może przejść przez te przeszkody. Radar oznaczy Kociaka jako specjalną postać ASCII K, a lokalizacja Robota jest oznaczona R.

System nawigacji robota działa w ten sposób: może zrozumieć duet kierunku i liczbę jednostek ruchu, do których powinien się udać - na przykład N 3oznacza „idź na północ 3 jednostki ruchu”. Mapa radarowa robota jest wykonana w taki sposób, że jednostka ruchu to jedna postać ASCII. Robot może jechać tylko w 4 kierunkach i nie może poruszać się po przekątnej.

Twoim zadaniem, odważny Oszczędzaczu Kociaków, jest przeczytanie mapy radaru Robota raz i wygenerowanie najmniejszej liczby kierunków, przy najmniejszej odległości przemieszczania się jednostki ruchu. Robot ma co najmniej jedną ścieżkę do Kociaka.

Aby upewnić się, że Robot nie marnuje czasu na uruchamianie źle działającego programu, który nie pomoże Robotowi znaleźć Kociaka, zachęcam cię, dzielna wygaszaczu Kociaka, do korzystania z wyników poprzednich programów Robota, aby mieć pewność, że nie będziesz tracić czasu na znalezienie Kociaka!

Przypadki testowe

Input:
    ######################
    #  d      3    Kj    #
    #                    #
    # R                  #
    #      q             #
    ######################
Output:
    E 13
    N 2

Input:
    ######################
    #  d  r   3    Kj    #
    #    p        p      #
    #         T        X #
    #      q   s   t     #
    #                    #
    #  R o    d     W    #
    #                    #
    #    g      t     U  #
    #                    #
    ######################
Output:
    N 1
    E 10
    N 4
    E 2

Input:
    ######################
    #  spdfmsdlwe9mw WEK3#
    #    we    hi        #
    #   rdf         fsszr#
    #     sdfg  gjkti    #
    #   fc  d g i        #
    #     dfg    sdd     #
    #    g        zfg    #
    #  df   df           #
    #             xcf   R#
    ######################
Output:
    N 1
    W 9
    N 5
    E 4
    N 1
    E 4
    N 1

Liczba kodów obejmuje wejście / wyjście (tj. Pełny program).

C ++ 1002 899 799 znaków

Uwaga wymaga użycia C ++ 0x w celu wyeliminowania spacji pomiędzy>> w szablonach.

Znajduje trasę przy minimalnej liczbie zakrętów.

#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<set>
#include<memory>
#define D make_pair
#define F first
#define S second
using namespace std;typedef pair<int,int>L;typedef vector<L>R;typedef multiset<pair<float,pair<L,R>>>B;vector<string> M;string l;int z,c,r=0;set<L> s;B b;L n;B::iterator f;R v;void A(int x,int y,int w){n=f->S.F;for(c=1;(z=M[n.S+=y][n.F+=x])==32||(z==75);++c)v.back()=D(w,c),b.insert(D(f->F+c+1./c,D(n,v)));}int main(){for(;getline(cin,l);++r){if((c=l.find(82))!=string::npos)b.insert(D(0,D(D(c,r),R())));M.push_back(l);}while(!b.empty()){f=b.begin();n=f->S.F;v=f->S.S;if(M[n.S][n.F]==75)break;if(s.find(n)==s.end()){s.insert(n);v.push_back(L());A(0,1,83);A(0,-1,78);A(1,0,69);A(-1,0,87);}b.erase(f);}for(c=v.size(),r=0;r<c;++r)n=v[r],printf("%c %d\n",n.F,n.S);}

To Dijkstra's Algorithmrozwiązanie problemu najkrótszej ścieżki.
Aby odróżnić wiele tras o tej samej wielkości, długa prosta linia ma mniejszy ciężar niż wiele krótkich linii (sprzyja to trasom z mniejszą liczbą zakrętów).

Cost of a path:  Len + 1/Len

Looking at Test Case 1:
========================
Thus Path E13 + N2 has a cost of 
      13 + 1/13 + 2 + 1/2
An alternative path E9 + N2 + E4 has a cost of
      9 + 1/9 + 2 + 1/2 + 4 + 1/4

The difference is
      Straight Path:   1/13 <   Bendy Path: (1/9 + 1/4)

W bardziej czytelnej formie:

#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<set>
#include<memory>

using namespace std;
typedef pair<int,int>                   L;
typedef vector<L>                       R;
typedef multiset<pair<float,pair<L,R>>> B;
vector<string>                          M;

string      l;
int         z,c,r=0;
set<L>      s;
B           b;
L           n;
B::iterator f;
R           v;

void A(int x,int y,int w)
{
    n=f->second.first;
    for(c=1;(z=M[n.second+=y][n.first+=x])==32||(z==75);++c)
        v.back()=make_pair(w,c),
        b.insert(make_pair(f->first+c+1./c,make_pair(n,v)));
}

int main()
{
    for(;getline(cin,l);++r)
    {
        if((c=l.find(82))!=string::npos)
            b.insert(make_pair(0,make_pair(make_pair(c,r),R())));
        M.push_back(l);
    }

    while(!b.empty())
    {
        f=b.begin();
        n=f->second.first;
        v=f->second.second;

        if(M[n.second][n.first]==75)
            break;

        if(s.find(n)==s.end())
        {
            s.insert(n);
            v.push_back(L());
            A(0,1,83);
            A(0,-1,78);
            A(1,0,69);
            A(-1,0,87);
        }
        b.erase(f);
    }

    for(c=v.size(),r=0;r<c;++r)
        n=v[r],
        printf("%c %d\n",n.first,n.second);
}

Scala 2.8 (451 znaków)

... ale nie rozwiązuje powiązań na korzyść najmniejszej liczby kierunków (chociaż znajduje najmniejszą liczbę kroków).

val m=io.Source.stdin.getLines.map(_.toArray).toSeq
var l=m.indexWhere(_ contains'R')
var c=m(l)indexOf'R'
val q=collection.mutable.Queue(l->c->"")
def s{val((l,c),p)=q.dequeue
if("R "contains m(l)(c))for((i,j,k)<-Seq((-1,0,"N"),(0,1,"E"),(1,0,"S"),(0,-1,"W")))q.enqueue(((l+i,c+j),p+k))
m(l)(c)='X'}
def P(s:String){if(s.nonEmpty){val (h,t)=s.span(s.head==)
println(s.head+" "+h.size)
P(t)}}
def Q{s
val((l,c),p)=q.head
if (m(l)(c)=='K')P(p)else Q}
Q

Scala 2.8, 642 znaków, poprawnie rozwiązuje więzi;

val m=io.Source.stdin.getLines.toSeq
var b=Map(0->0->0).withDefault(_=>Int.MaxValue)
var l=m.indexWhere(_ contains'R')
var c=m(l)indexOf'R'
val q=collection.mutable.PriorityQueue(l->c->List((' ',0)))(Ordering.by(t=>(-t._2.map(_._2).sum,-t._2.size)))
def s{val(p@(l,c),u@(h@(d,n))::t)=q.dequeue
if("R ".contains(m(l)(c))&&u.map(_._2).sum<=b(p)){b=b.updated(p,u.map(_._2).sum)
for((i,j,k)<-Seq((-1,0,'N'),(0,1,'E'),(1,0,'S'),(0,-1,'W'))){
val o=if(k==d)(d,n+1)::t else (k,1)::h::t
q.enqueue(((l+i,c+j),o))}}}
def P(l:List[(Char,Int)]){l.reverse.tail.foreach{t=>println(t._1+" "+t._2)}}
def Q{s;val((l,c),p)=q.head;if (m(l)(c)=='K')P(p)else Q}
Q

Odkryła krótszą ścieżkę dla drugiego przykładu niż ta podana w problemie:

N 1
E 10
N 4
E 2

Python 2.6 (504 znaki)

import sys,itertools
W,Q=len,list   
M=[]
B=[]
for l in sys.stdin.readlines():
    r=Q(l.strip())
    B.append([0]*W(r))
    M.append(r)
    if "R" in r:x,y=r.index("R"),W(B)-1
def S(B,M,x,y,P):
    c=M[y][x]
    b=B[y][x]
    if b and W(P)>b:return 0
    B[y][x]=W(P)
    if c=="K":return P  
    elif c=="R" and P:return 0
    if c in "R ":
        b=[]
        for q,w,s in((1,0,"E"),(-1,0,"W"),(0,-1,"N"),(0,1,"S")):
            r=S(B,M,x+q,y+w,P+s)
            if r and(W(r)<W(b)or not b):b=r
        if b:return b
    return 0
print "\n".join(k+str(W(Q(g)))for k,g in itertools.groupby(S(B,M,x,y,"")))

Python 2.6 (535 znaków)

exec 'eJzNlLFugzAQhneewhki2/KBworksVOkDu3QgVqVE2hBioFgCDhV371nJ1VbKR3SKYtl/jvs77MwtenafiBVqbs9WGcjLW05MB69tj05QEfqhpTNaMpeDyXDhsQORd3wLCK+YwT7u6PzFVK/Ep9Tsn6gmU50UTA2woHzc01KuqYZ20PPZSh85/iCO2etzBnTG8tcvlLxnovTPFVxzyGEC4lpiBay5xiuYMXBcRVtzxqTfP+IpqrelaRFsheoYJbBNvFj13asxd23gXHGmZU7bTaFDgiZH+MUYydtKBuZRuS0nvPmOt564Sl3CmlxcWAG6D3lXIkpeUMGB7nyfj82HW3FWvjTTVSYCXNJEUupEimannu+nl04WyM8XoB1F13E9S6Pt+ki0vDZXOdyd5su8X9cnm7DBa/tLGW4yh7yKCn1rIF+9vSTj/HiBeqCS1M3bMrnwOvbl5Ysi+eGLlkBhosjxl1fNwM5Ak7xH6CiT3SdT4U='.decode('base64').decode('zlib')

Rozpakowuje do poważnie źle wykonanej implementacji A *. Odczytuje standardowe. Poszukuje rozwiązań o minimalnej całkowitej odległości. Zrywa więzi, preferując minimalną liczbę kierunków. Wyświetla listę ruchów na standardowe wyjście. Znajduje kocięta.

Rozpakowane :

Źródło zostało ręcznie antygolfowane w kilku miejscach w celu uzyskania mniejszej skompresowanej reprezentacji. Na przykład rozwinięto pętlę for nad kierunkami kompasu.

import heapq,sys 
a=set() 
for v,p in enumerate(sys.stdin): 
 for u,s in enumerate(p): 
  if s in' KR':a.add((u,v)) 
  if s=='K':(q,r)=(u,v) 
  if s=='R':y=(u,v) 
o=[((abs(y[0]-q)+abs(y[1]-r),(y[0]!=q)+(y[1]!=r)),(0,0),y)] 
c=set() 
w={} 
while o: 
 _,h,x=heapq.heappop(o) 
 c.add(x) 
 s=lambda(u,v):(u,v-1) 
 y=s(x) 
 m=1 
 while y in a-c: 
  w[y]=[(h,x,(m,'N'))]+w.get(y,[]) 
  heapq.heappush(o,((abs(y[0]-q)+abs(y[1]-r)+h[0]+m,(y[0]!=q)+(y[1]!=r)+h[1]+1),(h[0]+m,h[1]+1),y)) 
  m+=1 
  y=s(y) 
 s=lambda(u,v):(u,v+1) 
 y=s(x) 
 m=1 
 while y in a-c: 
  w[y]=[(h,x,(m,'S'))]+w.get(y,[]) 
  heapq.heappush(o,((abs(y[0]-q)+abs(y[1]-r)+h[0]+m,(y[0]!=q)+(y[1]!=r)+h[1]+1),(h[0]+m,h[1]+1),y)) 
  m+=1 
  y=s(y) 
 s=lambda(u,v):(u+1,v) 
 y=s(x) 
 m=1 
 while y in a-c: 
  w[y]=[(h,x,(m,'E'))]+w.get(y,[]) 
  heapq.heappush(o,((abs(y[0]-q)+abs(y[1]-r)+h[0]+m,(y[0]!=q)+(y[1]!=r)+h[1]+1),(h[0]+m,h[1]+1),y)) 
  m+=1 
  y=s(y) 
 s=lambda(u,v):(u-1,v) 
 y=s(x) 
 m=1 
 while y in a-c: 
  w[y]=[(h,x,(m,'W'))]+w.get(y,[]) 
  heapq.heappush(o,((abs(y[0]-q)+abs(y[1]-r)+h[0]+m,(y[0]!=q)+(y[1]!=r)+h[1]+1),(h[0]+m,h[1]+1),y)) 
  m+=1 
  y=s(y) 
 if x==(q,r): 
  z='' 
  while x in w: 
   _,x,(m,d)=min(w[x]) 
   z='%s %d\n'%(d,m)+z 
  print z, 
  o=[]

c ++ - 681 niezbędnych znaków

#include <string>
#include <iostream>
#include <sstream>
using namespace std;
int d[]={-1,0,1,0},i,j,k,l,L=0,p=41,S;string I,m,D("ESWN");
int r(int o,int s){S=s;while((m[o]==32||m[o]==37)&&m[o+S]-35)
if(m[o+S]-p)S+=s;else return o+S;return 0;}
void w(int o){for(i=0;i<m.length();++i)for(j=0;j<4;++j)
if(k=r(o,d[j])){stringstream O;O<<D[j]<<" "<<int((k-o)/d[j])<<"\n"<<I;
I=O.str();if(p-41)--p,m[k]=37,w(k);cout<<I;exit(0);}}
int main(){while(getline(cin,I))m+=I,l=I.length();
d[1]-=d[3]=l;I="";for(i=0;i<m.length();++i)
switch(m[i]){case 82:case 75:m[i]/=2;case 32:break;default:m[i]=35;}
do{for(i=0;i<m.length();++i)if(r(i,-1)+r(i,-l)+r(i,1)+r(i,l))
{if(m[i]==37)w(i);m[i]=p+1;}}while(++p);}

Najpierw zamienia wszystkie przeszkody na mapie na #s (i zmienia wartości Ki R, aby pozostawić miejsce w przestrzeni postaci na bardzo długie ścieżki. Następnie zapisuje się na mapie. Iteracyjny proces oznacza wszystkie kolejno dostępne kwadraty, aż jest w stanie dosięgnąć kociaka jednym ruchem. Następnie używa tej samej procedury sprawdzania dostępności, aby znaleźć ciąg pozycji, które prowadzą do początku w minimalnej instrukcji. Instrukcje te są ładowane do łańcucha przez wstępne oczekiwanie, dzięki czemu wydrukuj w odpowiedniej kolejności.

Nie zamierzam grać w golfa dalej, ponieważ nie rozwiązuje on właściwie więzi i nie może być łatwo do tego przystosowany.

To się nie udaje

#####
#   #
# # #
#R#K#
#   #
#####

produkcja

 $ ./a.out < kitten_4.txt
N 2
E 2
S 2

Mniej lub bardziej czytelna wersja:

#include <string>
#include <iostream>
#include <sstream>
using namespace std;

int d[]={-1,0,1,0}
  , i, j, k
  , l      /* length of a line on input */
  , L=0    /* length of the whole map */
  , p=41   /* previous count  ( starts 'R'/2 ) */
  , S      /* step accumulator for step function */
  ; 
string I/*nput line, later the instructions*/
  , m/*ap*/
  , D("ESWN"); /* Reversed sence for back tracking the path */

int r/*eachable?*/(int o/*ffset*/, int s/*step*/){
//   cerr << "\tReachable?" 
//        << endl
//        << "\t\tOffset: " << o << " (" << o/5 << ", " << o%5 << ")" 
//        << "  [" << m[o] << "]" << endl
//        << "\t\tStep: " << s 
//        << endl
//        << "\t\tSeeking: " << "[" << char(p) << "]" 
//        << endl
//        << "\t\tWall:    " << "[" << char(35) << "]" 
//        << endl;
  S=s;
  while ( ( (m[o]==32)      /* Current character is a space */ 
        || (m[o]==37) ) /* Current character is a kitten */ 
      && (m[o+S]-35) /* Target character is not a wall */ 
      )
    {
//     cerr << "\t\tTry: " << o+S << "(" << (o+S)/5 << ", " << (o+S)%5 << ")" 
//   << "  [" << m[o+S] << "]" << endl;
    if (m[o+S]-p       /* Target character is not the previous count */ 
    ) {
//       cerr << "\t\twrong " << "  [" << m[o+S] << "] !!!" << endl;
      S+=s;
    }
    else  {             /* Target character *is* the previous count */
//       cerr << "\t\tFound " << "  [" << m[o+S] << "] !!!" << endl;
      return o+S;
    } 
  /* while ends */
      }
  return 0;
}

void w/*on*/(int o/*ffset*/){
//   cerr << "\tWON" << endl
//        << "\t\tOffset: " << o << "(" << o/5 << ", " << o%5 << ")" 
//        << "  [" << m[o] << "]" 
//        << endl
//        << "\t\tSeeking: " << "[" << char(p) << "]" 
//        << endl;
  for(i=0;i<m.length();++i) /* On all map squares */
    for(j=0;j<4;++j)
      if (k=r(o,d[j])) {
//  cerr << "found path segment..." 
//       << (k-o)/d[j] << " in the " << d[j] << " direction." << endl;
    stringstream O;
    O << D[j] 
      << " " 
      << int((k-o)/d[j]) 
      << "\n" 
      << I;
    I = O.str();
//  cerr << I << endl;
    /* test for final solution */
    if (p-41) 
      --p,m[k]=37, w(k); /* recur for further steps */
    cout << I;
    exit(0);
      }
    /* inner for ends */
  /* outer for ends */
}


int main(){
  while(getline(cin,I))
    m+=I,l=I.length();
//   cerr << "Read the map: '" << m << "'." << endl;
  d[1]-=d[3]=l;I="";
//   cerr << "Direction array:    " << D << endl;
//   cerr << "Displacement array: " << d[0] << d[1] << d[2] << d[3] << endl;
//   cerr << "Line length: " << l << endl;
  /* Rewrite the map so that all obstacles are '#' and the start and
     goal are '%' and ')' respectively. Now I can do pathfinding *on*
     the map. */
  for(i=0;i<m.length();++i)
    switch (m[i]) {
    case 82:         /* ASCII 82 == 'R' (41 == ')'  ) */
    case 75:m[i]/=2; /* ASCII 75 == 'K' (37 == '%' ) */
    case ' ':break;
    default: m[i]=35; /* ASCII 35 == '#' */ 
    };
//   cerr << "Re-wrote the map: '" << m << "'." << endl;
  do { /* For each needed count */
//     cerr << "Starting to mark up for step count " 
//   << p-41+1  << " '" << char(p) << "'" << endl;
    for(i=0;i<m.length();++i){ /* On all map squares */
//        cerr << "\tTrying position (" << i/l << ", " << i%l << ")" 
//      << "  [" << m[i] << "]"
//      << endl;
      if ( r(i, -1) /* west  */ +
       r(i, -l) /* north */ +
       r(i,  1) /* east  */ +
       r(i,  l) /* south */ 
       ) {
//    cerr << "Got a hit on : '" << m << "'." << endl;
//    cerr << "\twith '" << char(m[i]) <<" at position " << i << endl;
//    cerr << "target is " << char(37) << endl;
    if(m[i]==37)
      w(i); /* jump into the win routine which never returns */
    m[i]=p+1;
//  cerr << "Marked on map: '" << m << "'." << endl;
      }
    }
  } while(++p);
}

Rubin - 539 znaków

Mógłby to przynieść wiele ulepszeń, ale działa zarówno w przypadku najkrótszych kroków, jak i wskazówek.

M=[*$<]
r=M.map{|q|q.index('R')||0}
k=M.map{|q|q.index('K')||0}
D=M.map{|q|q.split('').map{[99,[]]}} 
def c h 
h.map{|i|i.inject([[]]){|a,b|a.last[0]!=b ? a<<[b, 1]:a.last[1]+=1;a}}.sort_by{|a|a.length}[0]
end
def t x,y,s,i
z,w=D[x][y][0],D[x][y][1]
if [' ','R','K'].index(M[x][y, 1])&&(z>s||z==s&&c(w).length>=c([i]).length)
D[x][y]=[s,z==s ? w<<i:[i]]
s+=1
t x+1,y,s,i+['S']
t x-1,y,s,i+['N']
t x,y+1,s,i+['E']
t x,y-1,s,i+['W']
end
end
t r.index(r.max), r.max, 0, []
puts c(D[k.index(k.max)][k.max][1]).map{|a|a*''}

Ruby - 648 znaków

Kolejny, który nie przeszedł testu najmniejszej liczby kierunków, ponieważ nie mogę wymyślić żadnego łatwego sposobu na osadzenie go w A *.

m=$<.read.gsub /[^RK\n ]/,'#'
l=m.index($/)+1
s=m.index'R'
g=m.index'K'
h=->y{(g%l-y%l).abs+(g/l-y/l).abs}
n=->y{[y+1,y-1,y+l,y-l].reject{|i|m[i]=='#'}}
a=o=[s]
d=Array.new(m.length,9e9)
c,k,f=[],[],[]
d[s]=0
f[s]=h[s]
r=->y,u{u<<y;(y=k[y])?redo:u}
(x=o.min_by{|y|f[y]}
x==g ? (a=r[x,[]].reverse;break):0
o-=[x];c<<x
n[x].map{|y|c&[y]!=[]?0:(t=d[x]+1
o&[y]==[]?(o<<y;b=true):b=t<d[y]
b ? (k[y]=x;d[y]=t;f[y]=t+h[y]):0)})until o==[]
k=a.inject([[],nil]){|k,u|(c=k[1]) ? (k[0]<<(c==u-1?'E':c==u+1?'W':c==u+l ? 'N':'S')) : 0;[k[0],u]}[0].inject(["","",0]){|k,v|k[1]==v ? k[2]+=1 : (k[0]+=k[1]+" #{k[2]}\n";k[1]=v;k[2]=1);k}
puts k[0][3,9e9]+k[1]+" #{k[2]}\n"