在跷跷板上平衡一组重量


32

平衡技术

总览

给定一个表示一组权重的3个一位数字正整数的输入,输出一个跷跷板的ASCII表示形式,并在其上放置权重,以便考虑到杠杆效应,使该跷跷板围绕中心枢轴保持平衡。

每个数字的权重等于其值。每个数字的扭矩是重量乘以其到中心的距离(以字符为单位)。对于跷跷板是平衡的,在跷跷板上左侧的权重之和扭矩必须等于那些在右边,像这样

输入值

1至9之间的3个整数。您可以输入整数,但是很方便,例如,元组,3个逗号分隔的值等。但是,您的程序必须能够处理以任何顺序输入的数字(即,假定值将不排序)。可以输入重复的数字(例如2,3,2)。

输入将始终在数学上允许有效输出,否则输入无效。

输出量

输出应该是跷跷板的2行ASCII表示形式,并带有权重。第一行上的数字是隔开的,以便在跷跷板上保持平衡。

数字可能不会放置在刻度的正中,因为距离和扭矩都为零。到中心的有效距离范围是1到10个字符(包括1至10个字符),到枢轴的左侧或右侧。

在数字未占用的空间中,有18个下划线字符(中心下划线,每侧10个,减去数字所占的3个位置)。在最后一行是与刻度中心对齐的单个插入符号,表示支点。

例子

输入:

4,7,2

输出:

________7___42_______
          ^

7 * 2 = 4 * 2 + 2 * 3

数字可以在任一侧输出,例如,这也将是有效的:

_______24___7________
          ^

2 * 3 + 4 * 2 = 7 * 2

只要平衡,数字就可以放在秤的任何位置,例如:

输入:

3,1,5

输出:

_____5________1__3___
          ^

5 * 5 = 1 * 4 + 3 * 7

要么

____5________1_____3_
          ^

5 * 6 = 1 * 3 + 3 * 9

要么

____5___________1_3__
          ^

5 * 6 = 1 * 6 + 3 * 8

等等

您的程序只需输出有效输出之一。如果输入无效,则不必输出错误。

笔记

  • 这是因此以字节为单位的最短程序获胜
  • 程序可以是独立程序,也可以是接受数字作为输入并返回字符串的函数。
  • 在最后一行尾随换行符和空格是可选的
  • 如果您不知道跷跷板是什么,它也被称为跷跷板或跷跷板。

这里有一个显示有效输入和解决方案(有一些重复)
samgak

11
出色的第一个挑战!一个有趣的问题和详尽的规范。
xnor

2
从算法上讲,给定一个整数的矢量,这会要求您找到具有所有不同条目的整数的正交矢量。
骄傲的haskeller 2015年

Answers:


13

CJam,40 39 38字节

q~21Ue]e!{21,Af-Aest.*:+!}=0'_erNAS*'^

在线尝试。

怎么运行的

q~                                     e# Read and evaluate the input.
  21Ue]                                e# Append zeroes to achieve a length of 21.
       e!                              e# Push all unique permutations.
         {               }=            e# Find the first permutation such that:
          21,                          e#  Push [0 ... 20].
             Af-                       e#  Subtract 10 from each.
                Aest                   e#  Replace the element at index 10 with the
                                       e#  current time (ms since epoch) to push
                                       e#  [-10 ... -1 <big number> 1 ... 10].
                    .*                 e#  Multiply each number of the permutation
                                       e#  by the corresponding distance.
                      :+               e#  Add the products.
                                       e#  The timestamp makes sure that this sum
                                       e#  is non-zero for a non-zero element in
                                       e#  the middle of the permutation.    
                        !              e#  Push the logical NOT of the sum.
                           0'_er       e# Replace zeroes with underscores.
                                NAS*'^ e# Push a linefeed, ten spaces and a caret.

5

CJam,46 44字节

'_21*q~K,Am3m*{___&=*Afm1$.*:+!}=.{\t}NAS*'^

在这里测试。

说明

首先,观察:我们永远不需要在跷跷板的末端放两个数字。只要这是一个有效的解决方案,就会至少有一个其他有效的解决方案(根据对挑战的评论中的pastebin)。

'_21*   e# Push a string of 21 underscores.
q~      e# Read and eval input.
K,      e# Push the array [0 1 .. 19 20]
Am      e# Remove the 10. This is now an array of all valid positions on the seesaw.
3m*     e# Get all 3-tuples of valid positions.
{       e# Select the first tuple for which the following block yields a truthy result.
  ___   e# Make three copies of the tuple.
  &=    e# Intersect the last two copies and check for equality with the first one.
        e# This yields 1 if all positions are distinct, and 0 otherwise.
  *     e# Repeat the original tuple that many times. That is, if the positions are
        e# distinct, leave the tuple unchanged. Otherwise, replace it with an empty array.
  Afm   e# Subtract 10 from each position to get its weight.
  1$    e# Copy the input digits.
  .*    e# Take the pairwise product of weights and digits. If the weights are empty
        e# (because they were not unique), this will just yield a list of the digits.
  :+    e# Sum the weighted digits. If the weights were not unique, this will just sum
        e# the digits and will always be positive.
  !     e# Logical NOT - give 1 if the sum was 0, or 0 otherwise.
}=
.{\t}   e# For each pair of digit and position, replace that position in the underscore
        e# string with the corresponding digit.
N       e# Push a newline.
AS*     e# Push ten spaces.
'^      e# Push a caret.

5

Java中,519个 414 321字节

static int f(int a,int b,int c){int i,j,k;for(i=-10;i<=10;i++)for(j=i+1;j<=10;j++)for(k=j+1;k<=10;k++){if(a*i+b*j+c*k==0&&i!=0&&j!=0&&k!=0){for(int q=0;q<21;q++){if(q==10+i)p(a);else if(q==10+j)p(b);else if(q==10+k)p(c);else p('_');}p("\n          ^\n");return 0;}}return 0;}static void p(Object a){System.out.print(a);}}

我第一次打高尔夫球。

您可以使用来调用它f(a,b,c)在这里尝试

编辑:检查过的izlin方法(a*i+b*j+c*k)==0

编辑:谢谢,J阿特金的高尔夫建议。


1
您可以通过更改pto 的签名Object a并使用它代替其他2 System.out.print(ln)s 来节省一些字节。
J阿特金

1
由于a仅使用一次,因此您可以内联它。
J Atkin

5

Pyth, 67 58 53 49个字节

对于Pyth来说,这在很大的方面感觉有点不足,但是我对语言的熟悉程度还不足以使它变得更小。 不到50个字节,我终于对此感到满意!

V.c-KrT-011Z3FY.pQIqs*VNYZjkm?}dN@YxNd\_K+*dT\^.q

例如,期望输入为整数数组[1,2,3]在这里尝试

说明:

V.c-KrT-011Z3FY.pQIqs*VNYZjkm?}dN@YxNd\_K+*dT\^.q
                                                       Implicit: Q = eval(input())
     rT-011                                            Create range from 10 to -10
    K                                                  Store in K
   -       Z                                           Drop 0 from the above
V.c         3                                          For N in (combinations of the above of size 3)
             FY.pQ                                     For Y in (permutations of input)
                     *VNY                              Multiply each element in N by the corresponding element in Y
                    s                                  Take the sum
                  Iq     Z                             If it's equal to zero:
                            m           K              For d in K (K = [10, ..., -10])
                             ?}dN                      Is d in N?
                                 @YxNd                 If so, get corresponding value from Y
                                      \_               Otherwise, get '_'
                          jk                           Join the resulting array into a string (implicit print)
                                         +*dT\^        Join 10 spaces and '^', implicit print
                                               .q      Break all loops and exit

最后,一些示例输入和输出:

[1,1,1] ->
1__________1_______1_
          ^

[2,9,5] ->
2____5_________9_____
          ^

[9,8,5] ->
5____8______________9
          ^

4

C- 237228字节

i,j,k;f(a,b,c){char o[]="_____________________\n          ^";for(i=-10;i<9;i+=i+1?1:2){for(j=i+1;j<11;j+=j+1?1:2){for(k=j+1;k<11;k+=k+1?1:2){if((a*i+b*j+c*k)==0){o[i+10]=a+48;o[j+10]=b+48;o[k+10]=c+48;printf("%s",o);return;}}}}}

您可以使用来调用它f(a,b,c)

在这里尝试。

输出示例:

f(4,7,2):
4_____________7_2____
          ^         

f(3,1,5)
3____1___________5___
          ^       

3

Python 2.7 235 226 219字节

def s(n,p=__import__("itertools").permutations):
 l=["_"]*21
 for p,q in[[(a,x+10),(b,y+10),(c,10-z)]for a,b,c in p(n,3)for x,y,z in p(range(1,11),3)if x!=y and a*x+b*y==c*z][0]:l[q]=`p`
 return`l`[2::5]+"\n"+" "*10+"^"

用一些基本示例对其进行测试(1,1,1),(1,2,1),(3,1,5),(4,7,2)结果如下:

(1, 1, 1)
_______1___11________
          ^
(1, 2, 1)
_____1_____12________
          ^
(3, 1, 5)
________5__3_____1___
          ^
(4, 7, 2)
_2_________47________
          ^

此处粘贴的所有可能输入的输出


"".join(l) -> 'l'[2::5]是短一个字节(用引号引起来的引号)。
卡德2015年

另外,如果您愿意将方法从功能更改为程序,则可以将其压缩到222字节。
卡德2015年

@samgak哎呀。不好,以为我没看错问题。还有2个字节:(
Kamehameha 2015年

@ Vioz-很棒的提示。不知道repr。:)
Kamehameha 2015年

3

PHP,278字节

一种使用一堆嵌套循环和一些测试的暴力解决方案。

$p=explode(',',$argv[$i=1]);for(;$i<=10;$i++)for($j=1;$j<=10;$j++)
for($k=1;$k<=10;$k++)if($j-$k)for($l=0;$l<3;$l++){$q=array_shift($p);
if($i*$q==$j*$p[0]+$k*$p[1]){$o=str_repeat('_',21);$o[10-$i]=$q;$o[10+$j]=$p[0];
$o[10+$k]=$p[1];echo($o."\n          ^\n");}array_push($p,$q);}

和往常一样,将其放入文件中(命名为seesaw.php),连接各行(在此处为便于阅读而拆分),将PHP标记(<?php)放在文件的开头(从技术上讲,它不是程序的一部分),很高兴去。

执行示例:

$ php seesaw.php 9,2,1
_________9_2_____1___
          ^
_________9__2__1_____
          ^
_________9_1__2______
          ^
________9_____2_____1
          ^
________9______2__1__
          ^
________9_____1__2___
          ^
________9___1_____2__
          ^
_______9_________1__2
          ^
____2______9_1_______
          ^
___2_______9___1_____
          ^
__2________9_____1___
          ^
_2_________9_______1_
          ^

它生成并显示所有解决方案(无反射),但不会去除重复项(当输入值包含重复项时)。


3

朱莉娅,154个字节

f(a,b,c)=(x=replace(join(first(filter(p->p⋅[-10:-1,1:10]==0,permutations([a,b,c,zeros(Int,17)])))),"0","_");print(x[1:10]*"_"*x[11:20]*"\n"*" "^10*"^"))

取消+说明:

function f(a,b,c)
    # Create a 20-element array of the input with 17 zeros
    z = [a,b,c,zeros(Int,17)]

    # Get the set of all permutations of z such that the dot product
    # of the permutation with the distances is 0
    d = filter(p -> p  [-10:-1,1:10] == 0, permutations(z))

    # Join the first element of d into a string and replace all of
    # the zeros with underscores
    x = replace(join(first(d)), "0", "_")

    # Print the output
    print(x[1:10] * "_" * x[11:20] * "\n" * " "^10 * "^")
end

2

C,252(214)个字节

在命令行上以a,b,c作为参数调用。

e=48;main(_,v,x,y,z,a,b,c)char**v;{char s[]="_____________________\n          ^";x=*v[1]-e;y=*v[2]-e;z=*v[3]-e;for(a=-1;a+11;--a)for(b=-10;b-11;++b)_=a*x+b*y,!b|b==a|_%z?0:(c=-_/z,c&c<11&c>-11?s[a+10]=x+e,s[b+10]=y+e,s[c+10]=z+e,puts(s),exit(0):0);} 

如果可以省略main,则该函数的字节数将降至214。

a,b,c;f(x,y,z){char s[]="_____________________\n          ^";for(a=-1;a+11;--a)for(b=-10;b-11;++b)!b|b==a|(a*x+b*y)%z?0:(c=-(a*x+b*y)/z,c&&c<11&&c>-11?s[a+10]=x+48,s[b+10]=y+48,s[c+10]=z+48,puts(s),b=10,a=-b:0);}

两者都使用相同的策略,将第一个权重放在左侧,然后沿着可能的第二个权重位置扫描并计算第三个权重。这样可以删除内部循环。

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