使用L形的Tromino将2 ^ N x 2 ^ N网格平铺


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当初次向学生讲解数学归纳证明技术时,一个常见的示例是将2个N ×2 N的网格与L形的Tromino砖砌在一起的问题,从而将一个预定的网格空间留空。(N是一些非负整数。)

如果您还不知道,我将交给您查看证明。有很多讨论它的资源。

您的任务是编写一个程序,该程序使用N的值以及要保留为空的网格空间的坐标,并输出所生成的Tromino平铺网格的ASCII表示形式。

角色O将填充空白区域,并且我们的Tromino旋转4次将如下所示:

|
+-

 |
-+

-+
 |

+-
|

(是的,它可以是含糊其+与去-|某些安排,但没关系。)

您的程序必须在N = 0(对于1×1网格)下工作,至少N = 8(对于256×256网格)。将给出x和y值,它们是的坐标O

  • x是水平轴。x = 1是左侧网格边缘,x = 2 N是右侧网格边缘。
  • y是垂直轴。y = 1是顶部网格边缘,y = 2 N是底部网格边缘。

x和y都始终在[1,2 N ] 范围内。

因此,对于给定的N,x和y,您的程序必须输出2 N ×2 N的网格,该网格完全用L形的三角骨平铺,但x,y网格坐标为O

例子

如果N = 0,则x和y必须都为1。

O

如果N = 1,x = 1,y = 2,则输出为

-+
O|

N = 2,x = 3,y = 2:

+--+
||O|
|+-|
+--+

N = 2,x = 4,y = 1:

+-|O
||+-
|+-|
+--+

N = 3,x = 3,y = 6(例如本页上的图像):

+--++--+
|+-||-+|
||+--+||
+-|-+|-+
+--+||-+
||O|-+||
|+-||-+|
+--++--+

细节

  • 您可以编写一个使用3个整数的函数,而不是编写整个程序。它应该打印或返回网格字符串。
  • 从标准输入,命令行(或编写函数的函数args)获取输入。
  • 输出可以选择包含单个培训换行符。
  • 不需要使用证明通常建议的平铺方法。唯一重要的是,网格除了之外还填充有L形的tromino O。(Trominos可能不会被剪切或超出网格范围。)

以字节为单位的最短代码获胜。Tiebreaker是较早的帖子。方便的字节计数器。

Answers:


2

Haskell中,250个 240 236字节

c=cycle
z o(#)(x,y)=zipWith o(1#x)(2#y)
f n x y=unlines$(z(+)(\m w->[c[0,m]!!div(w-1)(2^(n-k))|k<-[1..n]])(x,y),"O")%n
(_,x)%0=[x]
((p:o),x)%k=z(++)(\_ q->((o,x):c[(c[3-q],[" |-+| +--+ |+-|"!!(4*p+q)])])!!abs(p-q)%(k-1))=<<[(0,1),(2,3)]

这紧跟着对问题的归纳式解决方案。要标记的点由从0到3的数字序列表示,该数字序列指示在每个缩放级别上哪个象限保持该点;这最初是由以z(+)开头的表达式计算的。运算符(%)将四个象限的图片合并为一张图片。未标记象限的图片是通过在标记的象限附近,中间带有“ +-|”标记的位置绘制标记而生成的。适当地构建中央L磁贴。

有趣的生意:出于高尔夫的原因,子表达式

\m w->[c[0,m]!!div(w-1)(2^(n-k))|k<-[1..n]]

(或多或少地计算一个数字的位序列)效率低下---它通过查找列表的第(w / 2 ^ p)个元素来确定w / 2 ^ p是奇数还是偶数。

编辑:通过内联位计算并用索引操作替换if / then / else,节省了10个字节。

编辑2:通过将功能切换回操作符,又节省了四个字节。@randomra,比赛开始了!

演示:

λ> putStr $ f 4 5 6
+--++--++--++--+
|+-||-+||+-||-+|
||+--+||||+--+||
+-|+-|-++-|-+|-+
+-||-+-++--+||-+
||+-O||||-+|-+||
|+-||-+|-+|||-+|
+--++--+||-++--+
+--++-|-+|-++--+
|+-|||+--+|||-+|
||+-|+-||-+|-+||
+-||+--++--+||-+
+-|+-|-++-|-+|-+
||+--+||||+--+||
|+-||-+||+-||-+|
+--++--++--++--+

8

C,399字节

char*T=" |-+ | +-| ",*B;w;f(N,x,y,m,n,F,h,k,i,j){w=B?F=0,w:1<<N|1;char b[N?w*w:6];for(k=w;k--;)b[k*w-1]=10;B=!B?F=1,m=0,n=0,x--,y--,b:B;if(N>1){h=1<<N-1;i=x>--h,j=y>h;while(++k<4)if(k%2-i||k/2-j)f(N-1,!(k%2)*h,!(k/2)*h,m+k%2*(h+1),n+k/2*(h+1));f(1,h&i,h&j,m+h,n+h);h++;f(N-1,x-h*i,y-h*j,m+h*i,n+h*j);}else while(++k<4)B[w*(n+k/2)+m+k%2]=T[5*x+2*y+k];if(F)B[y*w+x]=79,B[w*w-w-1]=0,puts(N?B:"O"),B=0;}

还没有人提出任何建议,因此我将提供一个微不足道的解决方案。写下我的话,这还不是终点。这将变得更短。

我们定义一个功能 f 10个参数的函数,但是您只需要使用f(N, X, Y)。输出进入标准输出。

这是可读的版本:

char*T=" |-+ | +-| ",*B;
w;
f(N,x,y,m,n,F,h,k,i,j){
    w=B?F=0,w:1<<N|1;
    char b[N?w*w:6];
    for(k=w;k--;)
        b[k*w-1]=10;
    B=!B?F=1,m=0,n=0,x--,y--,b:B;
    if(N>1){
        h=1<<N-1;
        i=x>--h,j=y>h;
        while(++k<4)
            if(k%2-i||k/2-j)
                f(N-1,!(k%2)*h,!(k/2)*h,m+k%2*(h+1),n+k/2*(h+1));
        f(1,h&i,h&j,m+h,n+h);
        h++;
        f(N-1,x-h*i,y-h*j,m+h*i,n+h*j);
    }
    else
        while(++k<4)
            B[w*(n+k/2)+m+k%2]=T[5*x+2*y+k];
    if(F)B[y*w+x]=79,B[w*w-w-1]=0,puts(N?B:"O"),B=0;
}

品尝以下产品的输出f(3, 2, 7)

+--++--+
|+-||-+|
||+--+||
+-|-+|-+
+--+||-+
|-+|-+||
|O|||-+|
+--++--+

这是一种相当简单的递归算法来填充网格。我可能会上传算法绘制Trominos的动画,因为我认为它很整洁。和往常一样,如果我的代码损坏,请随时提问并大声喊叫!

在线尝试!


8

Python 3中,276 265 237字节

我的第一个Python高尔夫球赛,所以我相信还有很多改进的空间。

def f(n,x,y,c='O'):
 if n<1:return c
 *t,l,a='x|-+-|',2**~-n;p=(a<x)+(a<y)*2
 for i in 0,1,2,3:t+=(p-i and f(n-1,1+~i%2*~-a,1+~-a*(1-i//2),l[p+i])or f(n-1,1+~-x%a,1+~-y%a,c)).split(),
 u,v,w,z=t;return'\n'.join(map(''.join,zip(u+w,v+z)))

@xnor节省了10个字节,@ Sp3000节省了6个字节。

该函数返回一个字符串。用法示例:

>>>print(f(3,3,6))    
+--++--+
|+-||-+|
||+--+||
+-|-+|-+
+--+||-+
||O|-+||
|+-||-+|
+--++--+

1
Python高尔夫令人印象深刻的首轮比赛!一些快速的charaves。您可以之前削减空间if p!=i; 里面的列表.join()不需要[]; (1-i%2)可以这样做~i%2; 您可以使用可迭代的拆包形式编写t,l,a=[],...*t,l,a=...if n==0可以检查,if n<1因为n不能为负;最后的"\n".join操作可能可以通过打印每个元素来完成,因为一般规则允许使用打印来代替返回。if p!=i可能是if p-i因为非零值是Truthy。
xnor 2015年

@xnor感谢您的提示!解压缩以获取隐式空列表非常整洁。我使用return而不是print作为f递归函数。实际上,我split()每次每次调用后都必须还原输出格式。
randomra 2015年

还有一些:最后一行可以写成A,B,C,D=t;return'\n'.join(map("".join,zip(A+C,B+D)))t+=[...]第二行可以写成t+=...,(添加一个元组而不是一个列表),但我不确定这行是否有效,但是A if B else C可以写成B and A or C(也可以在(倒数第二行),但前提是A永远不会虚假(我认为这不是吗?)
Sp3000

4

的JavaScript(ES6)317 414

打高尔夫需要做很多工作,但仍然很长。

T=(b,x,y)=>
  (F=(d,x,y,f,t=[],q=y<=(d>>=1)|0,
      b=d?x>d
       ?q
         ?F(d,x-d,y,0,F(d,1,1,2))
         :F(d,1,d,2,F(d,x-d,y-d))
       :F(d,1,d,1-q,F(d,1,1,q)):0,
      r=d?(x>d
         ?F(d,d,d,1-q,F(d,d,1,q))
         :q
           ?F(d,x,y,1,F(d,d,1,2))
           :F(d,d,d,2,F(d,x,y-d))
      ).map((x,i)=>x.concat(b[i])):[[]]
    )=>(r[y-1][x-1]='|+-O'[f],r.concat(t))
  )(1<<b,x,y,3).join('\n').replace(/,/g,'')

运行代码片段进行测试(更好地使用Unicode块字符-甚至更长一些)


1

IDL 8.3+,293字节

这太长了,我正在尝试将其缩减,但还没有到那儿。

function t,n,x,y
m=2^n
c=['|','+','-']
b=replicate('0',m,m)
if m eq 1 then return,b
h=m/2
g=h-1
k=[1:h]
o=x gt h
p=y gt h
q=o+2*p
if m gt 2then for i=0,1 do for j=0,1 do b[i*h:i*h+g,j*h:j*h+g]=t(n-1,i+2*j eq q?x-i*h:k[i-1],i+2*j eq q?y-j*h:k[j-1])
b[g+[1-o,1-o,o],g+[p,1-p,1-p]]=c
return,b
end

输出:

IDL> print,t(1,1,2)
- +
0 |
IDL> print,t(2,3,2)
+ - - +
| | 0 |
| + - |
+ - - +
IDL> print,t(2,4,1)
+ - | 0
| | + -
| + - |
+ - - +
IDL> print,t(3,3,6)
+ - - + + - - +
| + - | | - + |
| | + - - + | |
+ - | - + | - +
+ - - + | | - +
| | 0 | - + | |
| + - | | - + |
+ - - + + - - +

而且,呃...只是为了好玩...

IDL> print,t(6,8,9)
+ - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - +
| + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + |
| | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | |
+ - | + - | - + + - | - + | - + + - | + - | - + + - | - + | - + + - | + - | - + + - | - + | - + + - | + - | - + + - | - + | - +
+ - | | + - - + + - - + | | - + + - | | + - - + + - - + | | - + + - | | + - - + + - - + | | - + + - | | + - - + + - - + | | - +
| | + - | + - | | - + | - + | | | | + - | + - | | - + | - + | | | | + - | + - | | - + | - + | | | | + - | + - | | - + | - + | |
| + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + |
+ - - + + - | - + | - + + - - + + - - + + - | - + | - + + - - + + - - + + - | + - | - + + - - + + - - + + - | - + | - + + - - +
+ - - + + - | 0 | | - + + - - + + - - + + - - + | | - + + - - + + - - + + - | | + - - + + - - + + - - + + - - + | | - + + - - +
| + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | - + | - + | | | - + | | + - | | | + - | + - | | - + | | + - | | - + | - + | | | - + |
| | + - | + - | | - + | - + | | | | + - - + | | | - + | - + | | | | + - | + - | | | + - - + | | | | + - - + | | | - + | - + | |
+ - | | + - - + + - - + | | - + + - | - + | - + + - - + | | - + + - | | + - - + + - | + - | - + + - | - + | - + + - - + | | - +
+ - | + - | - + + - | - + | - + + - - + | | - + + - | - + | - + + - | + - | - + + - | | + - - + + - - + | | - + + - | - + | - +
| | + - - + | | | | + - - + | | | - + | - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - | + - | | - + | - + | | | | + - - + | |
| + - | | - + | | + - | | - + | - + | | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | - + |
+ - - + + - - + + - - + + - - + | | - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - | - + | - + + - - + + - - + + - - +
+ - - + + - - + + - - + + - | - + | - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + | | - + + - - + + - - + + - - +
| + - | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | - + | | | - + | | + - | | - + |
| | + - - + | | | | + - | + - | | - + | - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | - + | - + | | | | + - - + | |
+ - | + - | - + + - | | + - - + + - - + | | - + + - | - + | - + + - | + - | - + + - | - + | - + + - - + | | - + + - | - + | - +
+ - | | + - - + + - | + - | - + + - | - + | - + + - - + | | - + + - | | + - - + + - - + | | - + + - | - + | - + + - - + | | - +
| | + - | + - | | | + - - + | | | | + - - + | | | - + | - + | | | | + - | + - | | - + | - + | | | | + - - + | | | - + | - + | |
| + - | | | + - | + - | | - + | | + - | | - + | - + | | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | - + | - + | | | - + |
+ - - + + - | | + - - + + - - + + - - + + - - + | | - + + - - + + - - + + - | - + | - + + - - + + - - + + - - + | | - + + - - +
+ - - + + - | + - | - + + - - + + - - + + - | - + | - + + - - + + - - + + - - + | | - + + - - + + - - + + - | - + | - + + - - +
| + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | - + | - + | | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + |
| | + - | + - | | - + | - + | | | | + - | + - | | - + | - + | | | | + - - + | | | - + | - + | | | | + - | + - | | - + | - + | |
+ - | | + - - + + - - + | | - + + - | | + - - + + - - + | | - + + - | - + | - + + - - + | | - + + - | | + - - + + - - + | | - +
+ - | + - | - + + - | - + | - + + - | + - | - + + - | - + | - + + - - + | | - + + - | - + | - + + - | + - | - + + - | - + | - +
| | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | - + | - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | |
| + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | - + | | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + |
+ - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + | | - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - +
+ - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - | - + | - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - +
| + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + |
| | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - | + - | | - + | - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | |
+ - | + - | - + + - | - + | - + + - | + - | - + + - | | + - - + + - - + | | - + + - | - + | - + + - | + - | - + + - | - + | - +
+ - | | + - - + + - - + | | - + + - | | + - - + + - | + - | - + + - | - + | - + + - - + | | - + + - | | + - - + + - - + | | - +
| | + - | + - | | - + | - + | | | | + - | + - | | | + - - + | | | | + - - + | | | - + | - + | | | | + - | + - | | - + | - + | |
| + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | | + - | + - | | - + | | + - | | - + | - + | | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + |
+ - - + + - | + - | - + + - - + + - - + + - | | + - - + + - - + + - - + + - - + | | - + + - - + + - - + + - | - + | - + + - - +
+ - - + + - | | + - - + + - - + + - - + + - | + - | - + + - - + + - - + + - | - + | - + + - - + + - - + + - - + | | - + + - - +
| + - | | | + - | + - | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | - + | - + | | | - + |
| | + - | + - | | | + - - + | | | | + - | + - | | - + | - + | | | | + - | + - | | - + | - + | | | | + - - + | | | - + | - + | |
+ - | | + - - + + - | + - | - + + - | | + - - + + - - + | | - + + - | | + - - + + - - + | | - + + - | - + | - + + - - + | | - +
+ - | + - | - + + - | | + - - + + - | + - | - + + - | - + | - + + - | + - | - + + - | - + | - + + - - + | | - + + - | - + | - +
| | + - - + | | | | + - | + - | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | - + | - + | | | | + - - + | |
| + - | | - + | | + - | | | + - | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | - + | | | - + | | + - | | - + |
+ - - + + - - + + - - + + - | | + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + | | - + + - - + + - - + + - - +
+ - - + + - - + + - - + + - | + - | - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - | - + | - + + - - + + - - + + - - +
| + - | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | - + |
| | + - - + | | | | + - | + - | | - + | - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - | + - | | - + | - + | | | | + - - + | |
+ - | + - | - + + - | | + - - + + - - + | | - + + - | - + | - + + - | + - | - + + - | | + - - + + - - + | | - + + - | - + | - +
+ - | | + - - + + - | + - | - + + - | - + | - + + - - + | | - + + - | | + - - + + - | + - | - + + - | - + | - + + - - + | | - +
| | + - | + - | | | + - - + | | | | + - - + | | | - + | - + | | | | + - | + - | | | + - - + | | | | + - - + | | | - + | - + | |
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+ - - + + - | | + - - + + - - + + - - + + - - + | | - + + - - + + - - + + - | | + - - + + - - + + - - + + - - + | | - + + - - +
+ - - + + - | + - | - + + - - + + - - + + - | - + | - + + - - + + - - + + - | + - | - + + - - + + - - + + - | - + | - + + - - +
| + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + | | + - | | | + - - + | | | - + |
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+ - | | + - - + + - - + | | - + + - | | + - - + + - - + | | - + + - | | + - - + + - - + | | - + + - | | + - - + + - - + | | - +
+ - | + - | - + + - | - + | - + + - | + - | - + + - | - + | - + + - | + - | - + + - | - + | - + + - | + - | - + + - | - + | - +
| | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | | | | + - - + | |
| + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + | | + - | | - + |
+ - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - + + - - +

0

Ruby版本1,288

作为匿名lambda文字。在测试程序中显示(lambda文字为->(n,a,b){...}

g=
->(n,a,b){
$x=a-1
$y=b-1
$a=Array.new(m=2**n){"|"*m}
def t(u,v,m,r,f)
(m/=2)==1?$a[v+1-r/2%2][u,2]='-+-'[r%2,2]:0
if m>1 
4.times{|i|i==r ?t(u+m/2,v+m/2,m,r,0):t(u+i%2*m,v+i/2*m,m,3-i,0)}
f>0?t(u+r%2*m,v+r/2*m,m,2*$x/m&1|$y*4/m&2,1):0
end
end
t(0,0,m,2*$x/m|$y*4/m,1) 
$a[$y][$x]='O'
$a
}

n=gets.to_i
a=gets.to_i
b=gets.to_i
puts(g.call(n,a,b))

Ruby Rev 0,330未发布

目前,我宣称的唯一高尔夫运动是消除评论,不必要的换行符和缩进。

这是我第一个使用Ruby编码的适当算法,这是一项艰苦的工作。我敢肯定至少有50个字符可以消除,但是我已经做够了。有一些真正的恐怖,例如输入。可以通过函数或lambda而不是程序来解决,但是内部函数t绘制tromino仍需要访问全局变量。我必须弄清楚它的语法。

我的答案的一个特征是我用|字符初始化一个字符串数组,而其他答案中没有。这意味着我只需要在同一行上绘制彼此相邻的+--+

m=2**gets.to_i                                         #get n and store 2**n in m
$x=gets.to_i-1                                         #get x and y, and...
$y=gets.to_i-1                                         #convert from 1-indexed to 0-indexed
$a=Array.new(m){"|"*m}                                 #array of m strings length m, initialized with "|"

def t(u,v,m,r,f)                                       #u,v=top left of current field. r=0..3= quadrant containing O. f=flag to continue surrounding O
  m/=2
  if m==1 then $a[v+1-r/2%2][u,2] ='-+-'[r%2,2];end    #if we are at char level, insert -+ or +- (array already initialized with |'s)
  if m>1 then                                          #at higher level, 4 recursive calls to draw trominoes of next size down 
    4.times{|i| i==r ? t(u+m/2,v+m/2,m,r,0):t(u+i%2*m,v+i/2*m,m,3-i,0)}
    f>0?t(u+r%2*m,v+r/2*m,m,2*$x/m&1|$y*4/m&2,1):0     #then one more call to fill in the empty quadrant (this time f=1)
  end
end

$a[$y][$x]='O'                                         #fill in O
t(0,0,m,2*$x/m&1|$y*4/m&2,1)                           #start call. 2*x/m gives 0/1 for left/right quadrant, similarly 4*y/m gives 0/2 for top/bottom 

puts $a                                                #dump array to stdout, elements separated by newlines.

0

Haskell,170个字节

r=reverse
g n s x y|n<1=[s]|x>k=r<$>g n s(2^n+1-x)y|y>k=r$g n s x$2^n+1-y|0<1=zipWith(++)(h s x y++h"-"k 1)$h"|"1 k++h"+"1 1 where m=n-1;k=2^m;h=g m
f n x=unlines.g n"O"x

在Ideone在线运行

示例运行:

*Main> putStr(f 3 3 6)
+--++--+
|+-||-+|
||+--+||
+-|-+|-+
+--+||-+
||O|-+||
|+-||-+|
+--++--+
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