Rozważ pewną sekwencję binarną, używając 1i 2np .:

1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 2, 2, 1 ...

Zapiszmy następujące długości przebiegu:

1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 2, 2, 1 ...
_  _  ____  ____  _  _  _  ____
1, 1, 2,    2,    1, 1, 1, 2,   ...

W tym przypadku mamy kolejną sekwencję binarną. Oczywiście nie jest to gwarantowane (np. Gdybyśmy powtórzyli proces, byłby to trzeci bieg 3), ale załóżmy, że tak.

Teraz pytanie brzmi: czy możemy znaleźć taką sekwencję, że wielokrotne zastosowanie tego typu kodowania długości przebiegu przywróci nam pierwotną sekwencję? Dla długości cyklu 1 (tj. Stałego punktu tej transformacji) znajdujemy sekwencję Oldenburgera-Kolakoskiego (pozycja OEIS A0000002 ):

1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, ...

(W rzeczywistości istnieje inne rozwiązanie: możemy również pominąć prowadzenie 1).

Co z cyklem długości-2? To też możliwe! Poniższe dwie sekwencje są wzajemnie listami długości przebiegu:

1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, ...
2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, ...

(Są to wpisy OEIS A025142 i A025143 . To jest jedyne rozwiązanie).

Czy możemy znaleźć cykl o długości 3? Jasne, tutaj każda sekwencja jest kodowaniem długości następnego (a trzecia jest kodowaniem długości pierwszego):

1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, ...
1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, ...
2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, ...

W tym przypadku jest jeszcze jedno rozwiązanie. Okazuje się, że taki cykl możemy znaleźć dla każdej długości cyklu. W rzeczywistości liczbę różnych cykli długości n podano we wpisie OEIS A001037 (nie liczy się arbitralny wybór, która sekwencja w cyklu jest uważana za pierwszą).

Ciekawostka: wyzwanie, które wydaje się mało prawdopodobne, zostało zainspirowane badaniem złożonej mapy f(z) = z - 1/z. Ktokolwiek wie, co ta mapa ma wspólnego z tym wyzwaniem, otrzymuje ciasteczko.

Wyzwanie

Biorąc pod uwagę długość cyklu k > 0i długość sekwencji n > 0, wyprowadzaj pierwsze nwyrażenia kodrębnych (nieskończonych) sekwencji binarnych, które tworzą cykl w ramach powyższej transformacji długości przebiegu. Jeśli istnieje wiele cykli, możesz wyprowadzić dowolny z nich. Od Ciebie zależy, od której sekwencji w cyklu ma się zaczynać i w jakim kierunku podąża cykl (możesz więc albo wypisać je w taki sposób, aby każda sekwencja opisuje następną, albo tak, aby każda sekwencja opisuje poprzednią, cyklicznie).

Możesz napisać program lub funkcję, pobierając dane wejściowe przez STDIN (lub najbliższą alternatywę), argument wiersza poleceń lub argument funkcji i wypisując wynik przez STDOUT (lub najbliższą alternatywę), wartość zwracaną funkcji lub parametr funkcji (wyjściowej).

Dane wyjściowe mogą być w dowolnym wygodnym, jednoznacznym, zagnieżdżonym formacie listy, takim że jest wymiar zewnętrzny ki wymiar wewnętrzny n.

Obowiązują standardowe zasady gry w golfa .

Dodatkowe przykłady

Oto kilka przykładów. Ale jak powiedziałem, rozwiązania nie są unikalne, więc twoje własne rozwiązania mogą się różnić i nadal będą poprawne. Być może pomogą ci to znaleźć rozwiązanie. Po każdym przykładzie k nnastępują sekwencje, dzięki czemu każda linia opisuje następną (cyklicznie):

4 20
1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2
2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1
2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1
1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1

5 6
2, 2, 1, 2, 2, 1
1, 1, 2, 2, 1, 2
2, 1, 2, 2, 1, 1
1, 1, 2, 1, 1, 2
2, 1, 2, 2, 1, 2

8 20
2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2
1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1
2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2
2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2
1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1
2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2
1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1
2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1

13 50
1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1
1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1
1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2
1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2
1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2
1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2
2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1
1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1
1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1
1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1
1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 2
1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1
1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 1

Zauważ, że nie wszystkie linie w dwóch ostatnich wyjściach różnią się, chociaż ostatecznie byłyby, gdyby nbyły wystarczająco duże.

Powiązane pytania

• Wygeneruj sekwencję Kolakoski

CJam (41 bajtów)

{Ma*{1:Bm<{1+ee{(1&B^)+}%e~A<0:B;}%}@:A*}

Jest to anonimowa funkcja, która pobiera dane wejściowe ze stosu w kolejności n ki pozostawia dane wyjściowe na stosie. Demo online

Podstawową ideą jest zacząć od kolumny słów Lyndona [2 1 1 1 ...]i iteracyjnie rozszerzyć na tej podstawie, że znając początkowy element każdego wiersza i naprzemiennie, możemy dekodować na długość i uzyskać więcej elementów.

Haskell, 72 bajty

~(a:b)?c=c:[c|a>1]++b?(3-c)
k!n=take k$take n<$>last(k!n)?2:map(?1)(k!n)

Próbny:

*Main> 4!20
[[2,1,1,2,2,1,2,2,1,2,1,1,2,1,1,2,2,1,2,1],[1,1,2,1,2,2,1,1,2,1,1,2,2,1,2,2,1,2,1,1],[1,2,1,1,2,1,1,2,2,1,2,1,1,2,1,2,2,1,1,2],[1,2,2,1,2,1,1,2,1,2,2,1,1,2,1,1,2,1,2,2]]