Sekwencja H. Hofstadtera


15

Definicja

  • a(0) = 0
  • a(n) = n-a(a(a(n-1))) dla liczby całkowitej n > 0

Zadanie

Biorąc pod uwagę nieujemną liczbę całkowitą n, wyjście a(n).

Przypadki testowe

n     a(n)
0     0
1     1
2     1
3     2
4     3
5     4
6     4
7     5
8     5
9     6
10    7
11    7
12    8
13    9
14    10
15    10
16    11
17    12
18    13
19    13
20    14
10000 6823

Bibliografia


Powiązane wyzwania dotyczące sekwencji Hofstadtera: 1 , 2 , 3
Martin Ender

4
I nadal uważam, że powinieneś odwołać się do GEB ...
Martin Ender

1
Jakie znaczenie ma tutaj teoria liczb ?
flawr

1
@flawr facepalm Pozwól, że spróbuję jeszcze raz: Gödel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid
Stig Hemmer

1
@StigHemmer Właściwie facepalm ma teraz własne Emoji: 🤦
Tobias Kienzler,

Odpowiedzi:


20

Haskell, 23 22 bajtów

f 0=0
f n=n-f(f$f$n-1)

Po prostu używa definicji sekwencji. f(f$f$n-1)jest równoważne z f (f (f (n-1))).

Test:

main = putStrLn . show $ map f [0..20]
-- => [0,1,1,2,3,4,4,5,5,6,7,7,8,9,10,10,11,12,13,13,14]

Dzięki Andersowi Kaseorgowi za bajt!


(f$f$f$n-1)= f(f$f$n-1)zapisuje bajt.
Anders Kaseorg,


9

Mathematica, 20 bajtów

Liczba bajtów zakłada kodowanie ISO 8859-1 (lub zgodne) i $CharacterEncodingustawia pasującą wartość, na przykład wartość domyślną systemu Windows WindowsANSI.

±0=0
±n_:=n-±±±(n-1)

To definiuje jednoargumentowy operator ±.


Czy wyjaśniłbyś, co ± działa lub jak działa? Btw, gratulacje na 100 tys.
DavidC

1
@DavidC Dzięki. :) To tylko wbudowany operator, który jest skrótem od nieużywanej funkcji PlusMinus. Zobacz ten post, aby uzyskać szczegółowe informacje.
Martin Ender,

1
Bardzo interesujące. Odchodzi od @lub [ ].
DavidC

9

JOT, 14 12 bajtów

-$:^:3@<:^:*

Zaoszczędzono 2 bajty dzięki @ Leaky Nun .

Oblicza wynik, wywołując się rekurencyjnie, gdy n > 0 trzy razy na n -1 i odejmując wynik od n . Inna sytuacja występuje w przypadku podstawowym, gdy n = 0. Tam oblicza n - n, co jest równe 0.

a(n) = n - n = 0           if n = 0
       n - a(a(a(n-1)))    if n > 0

Wypróbuj tutaj.

Wyjaśnienie

-$:^:3@<:^:*  Input: n
           *  Get the sign of n (n = 0 => 0, n > 0 => 1)
         ^:   Execute that many times
                (0 times means it will just be an identity function)
       <:       Decrement n
 $:             Call itself recursively
   ^:3          three times
      @         on n-1
-             Subtract that result from n and return

Nie sądzę, żeby nawiasy były potrzebne.
Leaky Nun

6

Julia, 16 bajtów

!n=n>0&&n-!!!~-n

Wypróbuj online!

Jak to działa

Przedefiniowujemy jednoargumentowego operatora ! do naszych celów.

Jeśli n = 0 , porównanie n>0zwraca false i tak też jest! .

W przeciwnym razie kod po &&zostanie wykonany. ~-njest równoważne (n-1)uzupełnieniu do dwóch, !!!rekurencyjnie wywołuje !trzykrotnie n - 1 , a wynikową wartość odejmuje się od n .


Chcesz dodać wyjaśnienie? Nie mam pojęcia o co chodzi -!!~-.
Downgoat

1
Nic fajnego. !jest po prostu nazwą funkcji.
Dennis

5

Python, 31 bajtów

a=lambda n:n and n-a(a(a(n-1)))

Limit rekurencji i ograniczenia czasowe sprawiają, że powyższa funkcja jest niepraktyczna, ale teoretycznie powinna działać (i działa na małe n).


4

JavaScript (ES6), 52 bajty

n=>[0,...Array(n)].reduce((p,_,i,a)=>a[i]=i-a[a[p]])

Mogłem się nudzić i napisać wersję rekurencyjną, ale ta wersja jest znacznie szybsza (łatwo radzi sobie z ostatnim testem) i również używa, reducewięc to plus!




3

R 42 41 bajtów

a=function(n)ifelse(n<1,0,n-a(a(a(n-1))))

Stosowanie:

> a(1)
1
> a(10)
7

To podejście rekurencyjne nie daje się dobrze skalować w przypadku większych wartości n.


Powinieneś być w stanie stracić bajt (i szereg błędów z błędnymi danymi wejściowymi), jeśli zmienisz swój stan na n<1. Jako sekwencja jest tak naprawdę zdefiniowana tylko dla liczb całkowitych nieujemnych.
user5957401,

a=function(n)"if"(n,n-a(a(a(n-1))),0)będzie działać przez kilka bajtów off.
Giuseppe,

3

Oaza , 6 bajtów

Kod:

nbaa-0

Wersja rozszerzona:

a(n) = nbaa-
a(0) = 0

Kod:

n      # Push n
 b     # Calculate a(n - 1)
  a    # Calculate a(a(n - 1))
   a   # Calculate a(a(a(n - 1)))
    -  # Subtract a(a(a(n - 1))) from n

Wypróbuj online!


2

Sesos , 58 55 bajtów

0000000: 16e0d7 bdcdf8 8cdf1b e6cfbb 840d3f bf659b 38e187  ..............?.e.8..
0000015: f8639b 39dc37 fc893f 666c05 7e7ed9 b88b3f ae0d3f  .c.9.7..?fl.~~...?..?
000002a: 676ed8 bd9940 7fdc3b 36619e f1                    gn...@..;6a..

Obsługuje dane wejściowe do 400Dobrze radzi , ale po tym czasie czas działania znacznie wzrasta.

Wypróbuj online! Sprawdź debugowanie opcję aby zobaczyć wygenerowany kod SBIN.

Montaż Sesos

Powyższy plik binarny został wygenerowany przez skompletowanie następującego kodu SASM.

set numin, set numout

get
jmp
    jmp
        rwd 3, add 1, rwd 1, add 1, fwd 4, sub 1
    jnz
    rwd 3, sub 1
jnz
rwd 3, add 1, fwd 2
jmp
    rwd 1, sub 1, fwd 3, sub 1, fwd 2, add 3
    jmp
        rwd 2
        jmp
            rwd 3
        jnz
        fwd 6, get, rwd 4, sub 1
        jmp
            fwd 1, sub 1
            jmp
                rwd 3
            jnz
            sub 1
            jmp
                fwd 3
            jnz
            rwd 4, sub 1
        jnz
        fwd 1
        jmp
            rwd 1, add 1, fwd 1, add 1
        jnz
        sub 1, fwd 3, sub 1
        jmp
            fwd 3
        jnz
        rwd 1, sub 1
    jnz
    rwd 2, get
    nop
        rwd 3
    jnz
    fwd 3, get, rwd 2
    jmp
        fwd 2, add 1
        jmp
            fwd 3
        jnz
        rwd 1, add 1, rwd 2
        jmp
            rwd 3
        jnz
        fwd 1, sub 1
    jnz
    fwd 2
    jmp
        rwd 2, add 1, fwd 2, sub 1
    jnz
    nop
        get, fwd 3
    jnz
    rwd 1, add 1, fwd 2
jnz
rwd 2, sub 1
jmp
    rwd 1, sub 1, fwd 1, sub 1
jnz
rwd 1, put

2

LISP, 61 bajtów

(defun H(N)(if(= N 0)(return-from H 0)(- N(H(H(H(- N 1)))))))

Prawdopodobnie nie jest to optymalne rozwiązanie, ale działa.


1

Java 7, 42 bajty

int c(int n){return n>0?n-c(c(c(n-1))):0;}

Przypadki bez golfa i testy:

Wypróbuj tutaj.

class Main{
  static int c(int n){
    return n > 0
              ? n - c(c(c(n-1)))
              : 0;
  }

  public static void main(String[] a){
    for(int i = 0; i < 21; i++){
      System.out.println(i + ": " + c(i));
    }
    System.out.println("1000: " + c(1000));
  }
}

Wynik:

0: 0
1: 1
2: 1
3: 2
4: 3
5: 4
6: 4
7: 5
8: 5
9: 6
10: 7
11: 7
12: 8
13: 9
14: 10
15: 10
16: 11
17: 12
18: 13
19: 13
20: 14
 (last case takes too long..)

1

Rubinowy, 27 bajtów

Oczywista implementacja.

a=->n{n<1?0:n-a[a[a[n-1]]]}

Jest to dłuższa, szybsza odpowiedź, która buforuje poprzednie wpisy w sekwencji. Obie odpowiedzi działają tylko w wersjach po wersji 1.9, ponieważ wtedy ->Ruby wprowadziła mocną lambdę.

->n{r=[0];i=0;(i+=1;r<<i-r[r[r[i-1]]])while i<n;r[n]}


1

Golfscript, 26 25 bajtów

~ [0] {...., (=== \., @ - +} @ *) \;
~ [0] {...) \; == \., @ - +} @ *) \;

Wypróbuj online!

Lokalnie 10000zajmuje mniej niż pół sekundy.


1

DO, 35 32 bajty

Zaoszczędź 3 bajty dzięki @PeterTaylor!

a(n){return n?n-a(a(a(n-1))):0;}

Wypróbuj na Ideone!


2
W C możesz użyć liczby całkowitej bezpośrednio jako warunku, co daje trzy bajty oszczędności:a(n){return n?n-a(a(a(n-1))):0;}
Peter Taylor

1
@betseg - :Twój kod również zawiera błąd. Powinieneś wyjąć następnego ?.
owacoder

1

JavaScript ES6, 22 bajty

a=n=>n&&n-a(a(a(n-1)))

Będę się nudzić i wykonam wersję rekurencyjną: P


1

VBA, 69 bajtów

Function H(N):ReDim G(N):For j=1To N:G(j)=j-G(G(G(j-1))):Next:H=G(N)

Działa w mgnieniu oka na zestawie testowym, zwalnia nieco powyżej n = 1000000, wpada w ścianę pamięci nieco powyżej n = 25 milionów.


1

Pyth, 10 bajtów

L-WbbyFtb3

Definiuje funkcję y. Wypróbuj online: demonstracja

Używa to względnie nowej funkcji Pytha. Możesz zastosować funkcję wiele razy, używając składni. W rzeczywistości nie oszczędza żadnych bajtów, użyłem go tylko do celów demonstracyjnych.

Wyjaśnienie:

L-WbbyFtb3
L            define function y(b), that returns:
    b           b
 -Wb            and subtract the following if b>0
     yF  3      y applied three times to
       tb       b - 1

1

Klon, 28 26 bajtów

`if`(n=0,0,n-a(a(a(n-1))))

Stosowanie:

> a:=n->ifelse(n=0,0,n-a(a(a(n-1))));
> seq(a(i),i=0..10);
0, 1, 1, 2, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 7

1

dc, 34 bajty

dsn[zdddd1-;a;a;a-r:aln!=L]dsLx;ap

Dane wejściowe są pobierane z góry stosu. To musi być jedyny element na stosie, ponieważ głębokość stosu jest używana jako licznik. Przykład użycia:

$ dc
10000dsn[zdddd1-;a;a;a-r:aln!=L]dsLx;ap

Jest to dość prosta implementacja definicji sekwencji:

dsn               # Store n as `n', and keep a copy as a depth buffer (see below)
[                 # Open loop definition
 z                # Push stack depth i for i-th term
 dddd             # Duplicate stack depth four times, for a total of five copies
 1-               # Get i-1 for use as index to previous term
                  #   Note that if we hadn't duplicated n above, or left something else
                  #   on the stack, 0-1 would be -1, which is not a valid array index
 ;a;a;a           # Fetch a(a(a(i-1)))
 -                # Calculate i-a(a(a(i-1)))
 r                # Arrange stack to store i-th term: TOS |  i  (i-a(a(a(i-1))))
 :a               # Store i-th term in array `a'
 ln!=L            # Load n. If n!=i, we're not done calculating terms yet, so execute loop
]                 # Close loop definition. Note that we started with five copies of i:
                  #   i-1 was used to get last term
                  #   i-a(...) was used to calculate current term
                  #   ... i :a was used to store current term
                  #   i ln !=L was used to check loop exit condition
                  # One copy of i is left on the stack to increment counter
dsLx              # Duplicate loop macro, store it, and execute copy
;a                # Last i stored on stack from loop will equal n, so use this to get a(n)
p                 # Print a(n)

W każdym razie zaczęło się to od razu ... potem grało się w golfa.



1

C ++ (głównie MSVC)

Wersja normalna: 40 bajtów

int a(int n){return n?n-a(a(a(n-1))):0;}

Wersja meta programowania szablonu: 130 bajtów

#define C {constexpr static int a(){return
template<int N>struct H C N-H<H<H<N-1>::a()>::a()>::a();}};template<>struct H<0>C 0;}};

Stosowanie :

std::cout << a(20) << '\n';       // Normal version
std::cout << H<20>::a() << '\n';  // Template version

Wersja szablonu jest najszybszym kodem, ponieważ nie ma nic szybszego niż przeniesienie wartości do rejestru => z optymalizacją, H<20>::a()kompiluj jako:

mov esi, 14

W przypadku wersji 10000 wersja rekurencyjna ulega awarii z powodu błędu przepełnienia stosu, a wersja szablonu ulega awarii podczas kompilacji z powodu głębokości tworzenia szablonów. GCC idzie do 900 (614)


Myślę, że nie potrzebujesz miejsca pomiędzy Ci {w szablonowej wersji meta programowania
Zacharý,

@ Zacharý MSVC odmawia kompilacji bez tego miejsca
HatsuPointerKun

Ach, rozumiem teraz, dlaczego tak się dzieje
Zacharý

@ Zacharý To zależy od rodzaju makra. Jeśli ma parametry, mogę usunąć miejsce, ale tutaj nie ma
HatsuPointerKun




0

PowerShell v2 +, 56 bajtów

$a={$n=$args[0];if($n){$n-(&$a(&$a(&$a($n-1))))}else{0}}

Ekwiwalent PowerShell dla lambda w celu utworzenia definicji rekurencyjnej. Wykonaj go za pośrednictwem &operatora połączenia, np &$a(5). Trwa długo czasu - nawet50 na moim komputerze (najnowszy i5 z 8 GB pamięci RAM) zajmuje około 90 sekund.

Szybsze rozwiązanie iteracyjne, 59 bajtów

param($n)$o=,0;1..$n|%{$o+=$_-$o[$o[$o[$_-1]]]};$o[-1]*!!$n

Dłuższy tylko dlatego, że musimy uwzględnić dane wejściowe 0(to *!!$nkoniec). W przeciwnym razie po prostu iteracyjnie konstruujemy tablicę $n, dodając za każdym razem nowy element, i wypisujemy ostatni na końcu $o[-1]. Superszybki - obliczenia 10000na moim komputerze trwają około 5 sekund.


0

> <> , 55 + 2 = 57 bajtów

^~n;
.~-]{:0$
v>1-}32[
v/  /:1-32[
>$:?/$~]{:0$.
/30@2[

Dane wejściowe powinny być obecne na stosie przy starcie programu, więc +2 bajty dla -vflagi. Wypróbuj online!

Jest to hecka wolna, ponieważ wykorzystuje rekurencję do obliczenia wyniku. Korzystanie z TIO h(50)zajmuje ponad minutę. Zwraca prawidłowe wyniki <= 30, więc jestem pewien, że to zadziała h(10000), po prostu nie uruchomiłem go, aby się dowiedzieć!

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.