जासूसों की एक जोड़ी का निर्माण करें जो एक नदी में पत्थर फेंकेंगे


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हाल में जारी पर हाल ही में Puzzling.SE , वहाँ था एक नदी में पत्थर फेंककर जासूसों के बारे में एक समस्या यह थी कि वास्तव में काफी चुनौती दे:

दो जासूसों को एक-दूसरे के दो गुप्त नंबरों (एक नंबर प्रति जासूस) को पास करना होगा, उनके दुश्मनों द्वारा किसी का ध्यान नहीं जाना चाहिए। उन्होंने पहले से केवल 26 अविनाशी पत्थरों का उपयोग करके ऐसा करने के लिए एक विधि पर सहमति व्यक्त की है।

वे एक नदी पर मिलते हैं, जहाँ 26 पत्थरों का ढेर है। पहले जासूस के साथ शुरू, वे ले नदी में पत्थर का एक समूह फेंकने बदल जाता है: पहला जासूसी पत्थर की कुछ संख्या है, तो दूसरा एक है, तो पहले एक फिर से फेंकता है ...

प्रत्येक जासूस को अपनी बारी पर कम से कम एक पत्थर फेंकना चाहिए, जब तक कि सभी पत्थर चले नहीं जाते।

वे सभी फेंकता का निरीक्षण करते हैं और अधिक पत्थर नहीं होने पर मोड़ते हैं। वे हर समय चुप्पी बनाए रखते हैं और प्रत्येक मोड़ पर फेंके गए पत्थरों की संख्या के अलावा किसी भी सूचना का आदान-प्रदान नहीं किया जाता है।

यदि संख्या 1 से M तक हो सकती है, तो वे सफलतापूर्वक संख्याओं का आदान-प्रदान कैसे कर सकते हैं?

आपका काम कार्यक्रमों की एक जोड़ी का निर्माण करना है, spy1और spy2, जो इस समस्या को उच्चतम संभव के लिए हल कर सकता है M

आपका कार्यक्रमों से प्रत्येक से एक नंबर ले जाएगा 1अपनी चुनी करने के लिए Mइनपुट के रूप में। फिर, spy1संख्याओं को नदी में फेंकने वाली संख्याओं का प्रतिनिधित्व करता है, जो कि इनपुट होगा, जो कि इनपुट spy2संख्या को इनपुट करने के लिए भी आउटपुट देगा spy1, और इसी तरह जब तक संख्याओं का आउटपुट नहीं जुड़ जाता 26। फेंकने के अंत में, प्रत्येक कार्यक्रम इच्छा उत्पादन संख्या उसका मानना है कि अन्य कार्यक्रम था, जो संख्या वास्तव में अन्य कार्यक्रम के लिए इनपुट था कि मेल खाना चाहिए।

आपका कार्यक्रम संख्या के सभी संभव आदेश दिया जोड़े के लिए काम करना चाहिए (i, j)जहां दोनों iऔर jसे भिन्न हो सकते हैं 1करने के लिए M

जो कार्यक्रम सबसे बड़ा काम करता है, Mवह विजेता होगा, जिसका पहला उत्तर टाई को तोड़कर पोस्ट किया जाएगा। इसके अतिरिक्त, मैं पहले समाधान के लिए +100 प्रतिष्ठा इनाम दूंगा जो काम करने के लिए सिद्ध हो M >= 2286, और +300 पहले समाधान के लिए काम करने के लिए सिद्ध हो M >= 2535


समाधान साधन एल्गोरिथ्म, या एक कार्यक्रम है, जो प्रत्येक (i, j) के लिए dissisions का सेट उत्पन्न करता?
klm123

नहीं एक कार्यक्रम है, लेकिन दो। वे स्वतंत्र रूप से संवाद करना चाहिए आपकी समस्या के रूप में।
जो जेड

3
के बाद से कार्यक्रमों को अपने निर्णय पेड़ साझा करने की आवश्यकता करने जा रहे हैं, हम इसे एक प्रोग्राम है जो कहने के लिए जो जासूस यह है एक तर्क लेता कर सकते हैं?
पीटर टेलर

जब तक आप सुनिश्चित कर सकते हैं के रूप में स्वतंत्र रूप से और उन दोनों के बीच आदान-प्रदान किया कोई अतिरिक्त जानकारी है कि प्रत्येक जासूस संचार।
जो जेड

स्वतंत्र रूप से मैं सत्यापित किया है कि 2535 इस समस्या के लिए जानकारी-सैद्धांतिक अधिकतम है। मैं काफी दृढ़ता से अब मानना है कि कोई कार्यक्रम बेहतर कर सकते हैं।
nneonneo

जवाबों:


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सी #, = एम 2535

यह लागू होता है * प्रणाली जो मैंने गणितीय रूप से धागे पर वर्णित किया जिसने इस प्रतियोगिता को उकसाया। मैं 300 प्रतिनिधि बोनस दावा करते हैं। यदि आप इसे कमांड-लाइन तर्क के बिना या कमांड-लाइन तर्क के --testरूप में चलाते हैं, तो प्रोग्राम स्व-परीक्षण करता है; जासूस 1 के लिए, के साथ चलाने के --spy1लिए, और साथ जासूस 2 के लिए --spy2। प्रत्येक मामले में यह संख्या लेता है जिसे मुझे स्टड से संवाद करना चाहिए, और फिर स्टड और स्टडआउट के माध्यम से फेंकता है।

* वास्तव में, मैंने एक अनुकूलन पाया है जो एक बड़े पैमाने पर अंतर बनाता है (कई मिनट से लेकर निर्णय पेड़ उत्पन्न करने के लिए, एक सेकंड से भी कम); पेड़ जो उत्पन्न करता है, वह मौलिक रूप से समान है, लेकिन मैं अभी भी उसी के प्रमाण पर काम कर रहा हूं। यदि आप उस प्रणाली का प्रत्यक्ष कार्यान्वयन चाहते हैं जो मैंने कहीं और वर्णित किया है, तो संशोधन 2 देखें , हालांकि आप अतिरिक्त लॉगिंग से Mainऔर बेहतर इंटर-थ्रेड कॉम्स को बैकपोर्ट करना चाहते हैं TestSpyIO

आप एक परीक्षण का मामला जो एक मिनट, परिवर्तन से भी कम समय में पूरा करता है चाहते हैं Nके लिए 16और Mकरने के लिए 87

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading;

namespace CodeGolf
{
    internal class Puzzle625
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            const int N = 26;
            const int M = 2535;

            var root = BuildDecisionTree(N);

            if (args.Length == 0 || args[0] == "--test")
            {
                DateTime startUtc = DateTime.UtcNow;
                Console.WriteLine("Built decision tree in {0}", DateTime.UtcNow - startUtc);
                startUtc = DateTime.UtcNow;

                int ok = 0;
                int fail = 0;
                for (int i = 1; i <= M; i++)
                {
                    for (int j = 1; j <= M; j++)
                    {
                        if (Test(i, j, root)) ok++;
                        else fail++;
                    }
                    double projectedTimeMillis = (DateTime.UtcNow - startUtc).TotalMilliseconds * M / i;
                    Console.WriteLine("Interim result: ok = {0}, fail = {1}, projected test time {2}", ok, fail, TimeSpan.FromMilliseconds(projectedTimeMillis));
                }
                Console.WriteLine("All tested: ok = {0}, fail = {1}, in {2}", ok, fail, DateTime.UtcNow - startUtc);
                Console.ReadKey();
            }
            else if (args[0] == "--spy1")
            {
                new Spy(new ConsoleIO(), root, true).Run();
            }
            else if (args[0] == "--spy2")
            {
                new Spy(new ConsoleIO(), root, false).Run();
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("Usage: Puzzle625.exe [--test|--spy1|--spy2]");
            }
        }

        private static bool Test(int i, int j, Node root)
        {
            TestSpyIO io1 = new TestSpyIO("Spy 1");
            TestSpyIO io2 = new TestSpyIO("Spy 2");
            io1.Partner = io2;
            io2.Partner = io1;

            // HACK! Prime the input
            io2.Output(i);
            io1.Output(j);

            Spy spy1 = new Spy(io1, root, true);
            Spy spy2 = new Spy(io2, root, false);

            Thread th1 = new Thread(spy1.Run);
            Thread th2 = new Thread(spy2.Run);
            th1.Start();
            th2.Start();

            th1.Join();
            th2.Join();

            // Check buffer contents. Spy 2 should output spy 1's value, so it's lurking in io1, and vice versa.
            return io1.Input() == i && io2.Input() == j;
        }

        private static Node BuildDecisionTree(int numStones)
        {
            NodeValue[] trees = new NodeValue[] { NodeValue.Trivial };
            for (int k = 2; k <= numStones; k++)
            {
                int[] prev = trees.Select(nv => nv.Y).ToArray();
                List<int> row = new List<int>(prev);
                int cap = prev.Length;
                for (int i = 1; i <= prev[0]; i++)
                {
                    while (prev[cap - 1] < i) cap--;
                    row.Add(cap);
                }

                int[] next = row.OrderByDescending(x => x).ToArray();
                NodeValue[] nextTrees = new NodeValue[next.Length];
                nextTrees[0] = trees.Last().Reverse();
                for (int i = 1; i < next.Length; i++)
                {
                    int cp = next[i] - 1;
                    nextTrees[i] = trees[cp].Combine(trees[i - prev[cp]]);
                }

                trees = nextTrees;
            }

            NodeValue best = trees.MaxElement(v => Math.Min(v.X, v.Y));
            return BuildDecisionTree(numStones, best, new Dictionary<Pair<int, NodeValue>, Node>());
        }

        private static Node BuildDecisionTree(int numStones, NodeValue val, IDictionary<Pair<int, NodeValue>, Node> cache)
        {
            // Base cases
            // NB We might get passed val null with 0 stones, so we hack around that
            if (numStones == 0) return new Node(NodeValue.Trivial, new Node[0]);

            // Cache
            Pair<int, NodeValue> key = new Pair<int, NodeValue>(numStones, val);
            Node node;
            if (cache.TryGetValue(key, out node)) return node;

            // The pair-of-nodes construction is based on a bijection between
            //     $\prod_{i<k} T_i \cup \{(\infty, 0)\}$
            // and
            //     $(T_{k-1} \cup \{(\infty, 0)\}) \times \prod_{i<k-1} T_i \cup \{(\infty, 0)\}$

            // val.Left represents the element of $T_{k-1} \cup \{(\infty, 0)\}$ (using null for the $(\infty, 0)$)
            // and val.Right represents $\prod_{i<k-1} T_i \cup \{(\infty, 0)\}$ by bijection with $T_{k-1} \cup \{(\infty, 0)\}$.
            // so val.Right.Left represents the element of $T_{k-2}$ and so on.
            // The element of $T_{k-i}$ corresponds to throwing $i$ stones.
            Node[] children = new Node[numStones];
            NodeValue current = val;
            for (int i = 0; i < numStones && current != null; i++)
            {
                children[i] = BuildDecisionTree(numStones - (i + 1), current.Left, cache);
                current = current.Right;
            }
            node = new Node(val, children);

            // Cache
            cache[key] = node;
            return node;
        }

        class Pair<TFirst, TSecond>
        {
            public readonly TFirst X;
            public readonly TSecond Y;

            public Pair(TFirst x, TSecond y)
            {
                this.X = x;
                this.Y = y;
            }

            public override string ToString()
            {
                return string.Format("({0}, {1})", X, Y);
            }

            public override bool Equals(object obj)
            {
                Pair<TFirst, TSecond> other = obj as Pair<TFirst, TSecond>;
                return other != null && object.Equals(other.X, this.X) && object.Equals(other.Y, this.Y);
            }

            public override int GetHashCode()
            {
                return X.GetHashCode() + 37 * Y.GetHashCode();
            }
        }

        class NodeValue : Pair<int, int>
        {
            public readonly NodeValue Left;
            public readonly NodeValue Right;

            public static NodeValue Trivial = new NodeValue(1, 1, null, null);

            private NodeValue(int x, int y, NodeValue left, NodeValue right) : base(x, y)
            {
                this.Left = left;
                this.Right = right;
            }

            public NodeValue Reverse()
            {
                return new NodeValue(Y, X, this, null);
            }

            public NodeValue Combine(NodeValue other)
            {
                return new NodeValue(other.X + Y, Math.Min(other.Y, X), this, other);
            }
        }

        class Node
        {
            public readonly NodeValue Value;
            private readonly Node[] _Children;

            public Node this[int n]
            {
                get { return _Children[n]; }
            }

            public int RemainingStones
            {
                get { return _Children.Length; }
            }

            public Node(NodeValue value, IEnumerable<Node> children)
            {
                this.Value = value;
                this._Children = children.ToArray();
            }
        }

        interface SpyIO
        {
            int Input();
            void Output(int i);
        }

        // TODO The inter-thread communication here can almost certainly be much better
        class TestSpyIO : SpyIO
        {
            private object _Lock = new object();
            private int? _Buffer;
            public TestSpyIO Partner;
            public readonly string Name;

            internal TestSpyIO(string name)
            {
                this.Name = name;
            }

            public int Input()
            {
                lock (_Lock)
                {
                    while (!_Buffer.HasValue) Monitor.Wait(_Lock);

                    int rv = _Buffer.Value;
                    _Buffer = null;
                    Monitor.PulseAll(_Lock);
                    return rv;
                }
            }

            public void Output(int i)
            {
                lock (Partner._Lock)
                {
                    while (Partner._Buffer.HasValue) Monitor.Wait(Partner._Lock);
                    Partner._Buffer = i;
                    Monitor.PulseAll(Partner._Lock);
                }
            }
        }

        class ConsoleIO : SpyIO
        {
            public int Input()
            {
                return Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
            }

            public void Output(int i)
            {
                Console.WriteLine("{0}", i);
            }
        }

        class Spy
        {
            private readonly SpyIO _IO;
            private Node _Node;
            private bool _MyTurn;

            internal Spy(SpyIO io, Node root, bool isSpy1)
            {
                this._IO = io;
                this._Node = root;
                this._MyTurn = isSpy1;
            }

            internal void Run()
            {
                int myValue = _IO.Input() - 1;
                int hisValue = 1;

                bool myTurn = _MyTurn;
                Node n = _Node;
                while (n.RemainingStones > 0)
                {
                    if (myTurn)
                    {
                        if (myValue >= n.Value.X) throw new Exception("Internal error");
                        for (int i = 0; i < n.RemainingStones; i++)
                        {
                            // n[i] allows me to represent n[i].Y values: 0 to n[i].Y - 1
                            if (myValue < n[i].Value.Y)
                            {
                                _IO.Output(i + 1);
                                n = n[i];
                                break;
                            }
                            else myValue -= n[i].Value.Y;
                        }
                    }
                    else
                    {
                        int thrown = _IO.Input();
                        for (int i = 0; i < thrown - 1; i++)
                        {
                            hisValue += n[i].Value.Y;
                        }
                        n = n[thrown - 1];
                    }

                    myTurn = !myTurn;
                }

                _IO.Output(hisValue);
            }
        }
    }

    static class LinqExt
    {
        // I'm not sure why this isn't built into Linq.
        public static TElement MaxElement<TElement>(this IEnumerable<TElement> e, Func<TElement, int> f)
        {
            int bestValue = int.MinValue;
            TElement best = default(TElement);
            foreach (var elt in e)
            {
                int value = f(elt);
                if (value > bestValue)
                {
                    bestValue = value;
                    best = elt;
                }
            }
            return best;
        }
    }
}

लिनक्स उपयोगकर्ताओं के लिए निर्देश

आपको mono-cscसंकलन करने की आवश्यकता होगी (डेबियन-आधारित सिस्टम पर, यह mono-develपैकेज में है) और monoचलाने के लिए ( mono-runtimeपैकेज)। फिर मंत्र हैं

mono-csc -out:codegolf31673.exe codegolf31673.cs
mono codegolf31673.exe --test

आदि।


2
कि सी # है? मैं लिनक्स पर कि चलाने के लिए कैसे पता नहीं है।
जो जेड

यह सब समय मैंने सोचा कि मैं कुछ गलत कर रहा था। जैसा कि यह पता चला है, निर्णय का पेड़ बनाने में बस 30 मिनट लगते हैं ... रिकॉर्ड के लिए, यह फेडोरा 20: 1. yum install mono-core(मूल के रूप में) पर काम करता है । 2. dmcs Puzzle625.cs3.mono Puzzle625.exe --test
डेनिस

@Dennis, मुझे लगता है कि मोनो JIT काफी माइक्रोसॉफ्ट के रूप में अच्छा के रूप में नहीं है। मैं अनुकूलन के लिए कुछ विचार है, लेकिन मैं उन्हें परीक्षण करने के बाद नहीं किया है।
पीटर टेलर

फेडोरा के खजाने संस्करण 2.10.8, जिस पर दो साल पुराना है प्रदान करते हैं। शायद नए संस्करण तेज हैं। मैं उत्सुक हूँ: कब तक यह माइक्रोसॉफ्ट के साथ है?
डेनिस

2
39 माइक्रोसेकंड के लिए 30 मिनट से। यही मैं एक अनुकूलन कहता हूं!
डेनिस

1

पायथन परीक्षक कार्यक्रम

मैं समझ यह एक परीक्षण कार्यक्रम जो पुष्टि कर सकते हैं कि आपके कार्यान्वयन काम कर रहा है के लिए उपयोगी होगा। या तो अजगर 2 या अजगर 3 के साथ काम नीचे दोनों लिपियों।

परीक्षक कार्यक्रम ( tester.py):

import sys
import shlex
from subprocess import Popen, PIPE

def writen(p, n):
    p.stdin.write(str(n)+'\n')
    p.stdin.flush()

def readn(p):
    return int(p.stdout.readline().strip())

MAXSTONES = 26

def test_one(spy1cmd, spy2cmd, n1, n2):
    p1 = Popen(spy1cmd, stdout=PIPE, stdin=PIPE, universal_newlines=True)
    p2 = Popen(spy2cmd, stdout=PIPE, stdin=PIPE, universal_newlines=True)

    nstones = MAXSTONES

    writen(p1, n1)
    writen(p2, n2)

    p1turn = True
    while nstones > 0:
        if p1turn:
            s = readn(p1)
            writen(p2, s)
        else:
            s = readn(p2)
            writen(p1, s)
        if s <= 0 or s > nstones:
            print("Spy %d output an illegal number of stones: %d" % ([2,1][p1turn], s))
            return False
        p1turn = not p1turn
        nstones -= s

    n1guess = readn(p2)
    n2guess = readn(p1)

    if n1guess != n1:
        print("Spy 2 output wrong answer: expected %d, got %d" % (n1, n1guess))
        return False
    elif n2guess != n2:
        print("Spy 1 output wrong answer: expected %d, got %d" % (n2, n2guess))
        return False

    p1.kill()
    p2.kill()

    return True

def testrand(spy1, spy2, M):
    import random
    spy1cmd = shlex.split(spy1)
    spy2cmd = shlex.split(spy2)

    n = 0
    while 1:
        i = random.randrange(1, M+1)
        j = random.randrange(1, M+1)
        test_one(spy1cmd, spy2cmd, i, j)
        n += 1
        if n % 100 == 0:
            print("Ran %d tests" % n)

def test(spy1, spy2, M):
    spy1cmd = shlex.split(spy1)
    spy2cmd = shlex.split(spy2)
    for i in range(1, M+1):
        print("Testing %d..." % i)
        for j in range(1, M+1):
            if not test_one(spy1cmd, spy2cmd, i, j):
                print("Spies failed the test.")
                return
    print("Spies passed the test.")

if __name__ == '__main__':
    if len(sys.argv) != 4:
        print("Usage: %s <M> <spy1> <spy2>: test programs <spy1> and <spy2> with limit M" % sys.argv[0])
        exit()

    M = int(sys.argv[1])
    test(sys.argv[2], sys.argv[3], M)

प्रोटोकॉल: दो जासूस कमांड लाइन पर निर्दिष्ट कार्यक्रमों निष्पादित किया जाएगा। वे पूरी तरह से हालांकि stdin / stdout बातचीत करने के लिए उम्मीद कर रहे हैं। प्रत्येक प्रोग्राम इनपुट की पहली पंक्ति के रूप में अपनी निर्दिष्ट की गई संख्या प्राप्त होगा। प्रत्येक बारी में, पत्थर की संख्या फेंकने के लिए 1 आउटपुट जासूसी, जासूस 2 stdin (जासूस 1 फेंकने का प्रतिनिधित्व) से एक नंबर लिखा है, और फिर वे दोहराने (पदों के साथ उलट)। या तो जासूस निर्धारित करता है जब कि 26 पत्थर फेंका गया है, वे बंद करो और अन्य जासूस के नंबर के लिए उत्पादन उनके अनुमान।

एक संगत spy1 साथ उदाहरण सत्र ( >जासूस के लिए इनपुट के नाम हैं)

> 42
7
> 5
6
> 3
5
27
<program quits>

आप एक बहुत बड़ी एम चुनते हैं, और यह बहुत समय लगता है चलाने के लिए हैं, तो आप बदल सकते हैं test(के लिए testrand(यादृच्छिक परीक्षण चलाने के लिए अंतिम पंक्ति में। उत्तरार्द्ध मामले में, छोड़ कम से कम कुछ हजार परीक्षण के लिए कार्यक्रम चल रहा है विश्वास का निर्माण करने के।

उदाहरण कार्यक्रम ( spy.py), एम = 42 के लिए:

import sys

# Carry out the simple strategy for M=42

def writen(n):
    sys.stdout.write(str(n)+"\n")
    sys.stdout.flush()

def readn():
    return int(sys.stdin.readline().strip())

def spy1(n):
    m1,m2 = divmod(n-1, 6)
    writen(m1+1)
    o1 = readn() # read spy2's number

    writen(m2+1)
    o2 = readn()

    rest = 26 - (m1+m2+o1+o2+2)
    if rest > 0:
        writen(rest)
    writen((o1-1)*6 + (o2-1) + 1)

def spy2(n):
    m1,m2 = divmod(n-1, 6)
    o1 = readn() # read spy1's number
    writen(m1+1)

    o2 = readn()
    writen(m2+1)

    rest = 26 - (m1+m2+o1+o2+2)
    if rest > 0:
        readn()

    writen((o1-1)*6 + (o2-1) + 1)

if __name__ == '__main__':
    if len(sys.argv) != 2:
        print("Usage: %s [spy1|spy2]" % (sys.argv[0]))
        exit()

    n = int(input())
    if sys.argv[1] == 'spy1':
        spy1(n)
    elif sys.argv[1] == 'spy2':
        spy2(n)
    else:
        raise Exception("Must give spy1 or spy2 as an argument.")

उदाहरण का उपयोग:

python tester.py 42 'python spy.py spy1' 'python spy.py spy2'

1

जावा, एम = 2535

ठीक है, यहाँ मेरी कार्यान्वयन है। हर कदम पर एक जासूस एक कदम बनाता है। प्रत्येक संभव कदम कोड की एक श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करता है। जासूस अपने गुप्त कोड मिलान कदम चुनता है। जब वे अधिक पत्थर फेंकते हैं, तब तक संभव कोड की सीमा कम हो जाती है, अंत में, दोनों जासूसों के लिए, केवल एक कोड संभव रहता है, जो उन्होंने किया था।

गुप्त कोड को पुनर्प्राप्त करने के लिए, आप सभी चालें फिर से चला सकते हैं और संबंधित कोड सीमाओं की गणना कर सकते हैं। अंत में, प्रत्येक जासूस के लिए केवल एक कोड रहता है, यही वह गुप्त कोड है जिसे वह प्रसारित करना चाहता था।

दुर्भाग्य से, एल्गोरिथ्म हजारों की संख्या में पूर्णांक के साथ एक बड़ी पूर्व-निर्मित तालिका पर निर्भर करता है। विधि 8-10 से अधिक पत्थरों के साथ मानसिक रूप से लागू नहीं की जा सकती है।

पहली फ़ाइल स्पाई के एल्गोरिथ्म को लागू करती है। स्थिर हिस्सा precomputes acodeCount टेबल को करता है जिसे बाद में प्रत्येक मूव की गणना करने के लिए उपयोग किया जाता है। दूसरा भाग 2 प्रक्रियाओं को लागू करता है, एक का चयन करने के लिए कि कितने पत्थरों को फेंकना है, दूसरा गुप्त कोड को फिर से संगठित करने में मदद करने के लिए एक चाल को फिर से खेलना है।

दूसरी फ़ाइल बड़े पैमाने पर स्पाई क्लास का परीक्षण करती है। विधि simulateप्रक्रिया का अनुकरण करती है। यह गुप्त कोड से फेंकता का एक अनुक्रम उत्पन्न करने के लिए जासूस वर्ग का उपयोग करता है और फिर अनुक्रम से कोड reconstructs।

Spy.java

package stackexchange;

import java.util.Arrays;

public class Spy
{
    // STATIC MEMBERS

    /** Size of code range for a number of stones left to the other and the other spy's range */
    static int[][] codeCount;

    // STATIC METHODS

    /** Transpose an array of code counts */
    public static int[] transpose(int[] counts){
        int[] transposed = new int[counts[1]+1];
        int s = 0;
        for( int i=counts.length ; i-->0 ; ){
            while( s<counts[i] ){
                transposed[++s] = i;
            }
        }
        return transposed;
    }

    /** Add two integer arrays by element.  Assume the first is longer. */
    public static int[] add(int[] a, int[] b){
        int[] sum = a.clone();
        for( int i=0 ; i<b.length ; i++ ){
            sum[i] += b[i];
        }
        return sum;
    }

    /** Compute the code range for every response */
    public static void initCodeCounts(int maxStones){
        codeCount = new int[maxStones+1][];
        codeCount[0] = new int[] {0,1};
        int[] sum = codeCount[0];
        for( int stones=1 ; stones<=maxStones ; stones++ ){
            codeCount[stones] = transpose(sum);
            sum = add(codeCount[stones], sum);
        }
    }

    /** display the code counts */
    public static void dispCodeCounts(int maxStones){
        for( int stones=1 ; stones<=maxStones ; stones++ ){
            if( stones<=8 ){
                System.out.println(stones + ": " + Arrays.toString(codeCount[stones]));
            }
        }
        for( int s=1 ; s<=maxStones ; s++ ){
            int[] row = codeCount[s];
            int best = 0;
            for( int r=1 ; r<row.length ; r++ ){
                int min = r<row[r] ? r : row[r];
                if( min>=best ){
                    best = min;
                }
            }
            System.out.println(s + ": " + row.length + " " + best);
        }
    }

    /** Find the maximum symmetrical code count M for a number of stones */
    public static int getMaxValue(int stones){
        int[] row = codeCount[stones];
        int maxValue = 0;
        for( int r=1 ; r<row.length ; r++ ){
            int min = r<row[r] ? r : row[r];
            if( min>=maxValue ){
                maxValue = min;
            }
        }
        return maxValue;
    }

    // MEMBERS

    /** low end of range, smallest code still possible */
    int min;

    /** range size, number of codes still possible */
    int range;

    /** Create a spy for a certain number of stones */
    Spy(int stones){
        min = 1;
        range = getMaxValue(stones);
    }

    /** Choose how many stones to throw */
    public int throwStones(int stonesLeft, int otherRange, int secret){
        for( int move=1 ; ; move++ ){
            // see how many codes this move covers
            int moveRange = codeCount[stonesLeft-move][otherRange];
            if( secret < this.min+moveRange ){
                // secret code is in move range
                this.range = moveRange;
                return move;
            }
            // skip to next move
            this.min += moveRange;
            this.range -= moveRange;
        }
    }

    /* Replay the state changes for a given move */
    public void replayThrow(int stonesLeft, int otherRange, int stonesThrown){
        for( int move=1 ; move<stonesThrown ; move++ ){
            int moveRange = codeCount[stonesLeft-move][otherRange];
            this.min += moveRange;
            this.range -= moveRange;
        }
        this.range = codeCount[stonesLeft-stonesThrown][otherRange];
    }
}

ThrowingStones.java

package stackexchange;

public class ThrowingStones
{
    public boolean simulation(int stones, int secret0, int secret1){

        // ENCODING

        Spy spy0 = new Spy(stones);
        Spy spy1 = new Spy(stones);

        int[] throwSequence = new int[stones+1];
        int turn = 0;
        int stonesLeft = stones;

        while( true ){
            // spy 0 throws
            if( stonesLeft==0 ) break;
            throwSequence[turn] = spy0.throwStones(stonesLeft, spy1.range, secret0);
            stonesLeft -= throwSequence[turn++];
            // spy 1 throws
            if( stonesLeft==0 ) break;
            throwSequence[turn] = spy1.throwStones(stonesLeft, spy0.range, secret1);
            stonesLeft -= throwSequence[turn++];
        }

        assert (spy0.min==secret0 && spy0.range==1 );
        assert (spy1.min==secret1 && spy1.range==1 );

//      System.out.println(Arrays.toString(throwSequence));

        // DECODING

        spy0 = new Spy(stones);
        spy1 = new Spy(stones);

        stonesLeft = stones;
        turn = 0;
        while( true ){
            // spy 0 throws
            if( throwSequence[turn]==0 ) break;
            spy0.replayThrow(stonesLeft, spy1.range, throwSequence[turn]);
            stonesLeft -= throwSequence[turn++];
            // spy 1 throws
            if( throwSequence[turn]==0 ) break;
            spy1.replayThrow(stonesLeft, spy0.range, throwSequence[turn]);
            stonesLeft -= throwSequence[turn++];
        }
        int recovered0 = spy0.min;
        int recovered1 = spy1.min;

        // check the result
        if( recovered0 != secret0 || recovered1 != secret1 ){
            System.out.println("error recovering (" + secret0 + "," + secret1 + ")"
                    + ", returns (" + recovered0 + "," + recovered1 + ")");
            return false;
        }
        return true;
    }

    /** verify all possible values */
    public void verifyAll(int stones){
        int count = 0;
        int countOK = 0;
        int maxValue = Spy.getMaxValue(stones);
        for( int a=1 ; a<=maxValue ; a++ ){
            for( int b=1 ; b<=maxValue ; b++ ){
                count++;
                if( simulation(stones, a, b) ) countOK++;
            }
        }
        System.out.println("verified: " + countOK + "/" + count);
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThrowingStones app = new ThrowingStones();
        Spy.initCodeCounts(26);
        Spy.dispCodeCounts(26);
        app.verifyAll(20);
//      app.verifyAll(26); // never managed to complete this one...
    }

}

संदर्भ के लिए, precomputed codeCount सरणी निम्न मान शामिल हैं:

1: [0, 1]
2: [0, 1, 1]
3: [0, 2, 1, 1]
4: [0, 3, 2, 1, 1, 1]
5: [0, 5, 3, 2, 2, 1, 1, 1, 1]
6: [0, 8, 5, 4, 3, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1]

यह सीधे पीटर टेलर के टीके से संबंधित है। हमारे पास है:

(x,y) in Tk  <=>  y <= codeCount[x]

मुझे नहीं लगता कि यह काफी एक तरह से अलग प्रक्रियाओं में दो जासूसों को चलाने के लिए बिना कल्पना को पूरा करती है और उनके लिए उपयोग साझा किए बिना फेंकता संवाद करते rangeखेतों। लेकिन मैं तालिका की गणना करने के आपके तरीके से बहुत ही चिंतित हूं। क्या आपके पास शुद्धता का प्रमाण है? और क्या आप एक पेपर पर सहयोग करने में रुचि रखते हैं जो समस्या पर चर्चा करता है और इसके समाधान की गणना करता है?
पीटर टेलर

अन्य जासूस की सीमा अतीत की चालों का एक कार्य है, क्योंकि यह "रीप्ले" विधि में गणना की जाती है। मेरा मानना है कि यह सही है। मेरे द्वारा गणना की गई तालिका ठीक उसी प्रकार है जैसे आप Tk सेट करते हैं। तालिका का आदान-प्रदान करना x और y का आदान-प्रदान करता है, राशि एक नोड से सभी संभव बच्चों का योग है। मैंने इसे सही साबित नहीं किया है, सिवाय इसके कि मैंने इसका परीक्षण 22 पत्थरों तक किया है। मैंने puzzling.stackexchange के लिए एक उचित उत्तर लिखने की कोशिश की, लेकिन मैं इसे स्पष्ट तरीके से समझाने में कामयाब नहीं हुआ। और सबसे अधिक, यह क्या आप पहले से ही किया है।
फ्लोरियन एफ

ठीक है। मेरे पास शायद इस सप्ताह का समय नहीं है, लेकिन जब मैं कम व्यस्त रहता हूं तो मैं एक प्रमाण खोजने की कोशिश करूंगा कि आपकी पीढ़ी पद्धति मेरी जैसी ही तालिका का निर्माण करती है, क्योंकि मुझे लगता है कि यह मेरे लिए एक अच्छा अतिरिक्त होगा। ' पहले से ही लिखा कर दिया है।
पीटर टेलर

वास्तव में यह काफी सरल है: मेरी गणना पद्धति के लिए इसकी समानता लेम्मा के लिए नीचे आती है कि दो विभाजनों के मल्टीसेट-यूनियन का संयुग्म उनके संयुग्म के योग बिंदु के बराबर है।
पीटर टेलर

(मेरे सिर slaping) लेकिन निश्चित रूप से! मुझे लगता है कि पहले की क्यों नहीं सोचा? :-)
फ्लोरियन एफ

0

ksh / zsh, M = 126

इस सरल प्रणाली में, प्रत्येक जासूस द्विआधारी अंक को दूसरे जासूस में फेंक देता है। प्रत्येक फेंक में, पहले पत्थर को अनदेखा किया जाता है, अगले पत्थर प्रत्येक बिट 0 होते हैं, और आखिरी पत्थर थोड़ा होता है। उदाहरण के लिए, 20 फेंकने के लिए, एक जासूस 4 पत्थर फेंक देगा (उपेक्षा, 0, 2, 4 जोड़ें), फिर 3 पत्थर फेंकें (उपेक्षा, 8, 16 जोड़ें), क्योंकि 4 + 16 = 20।

संख्याओं का समूह सन्निहित नहीं है। 0 से 126 में हैं, लेकिन 127 बाहर हैं। (यदि दोनों जासूसों में 127 हैं, तो उन्हें 28 पत्थरों की जरूरत है, लेकिन उनके पास 26 पत्थर हैं।) फिर 128 से 158 अंदर हैं, 159 बाहर हैं, 160 से 174 हैं, 175 बाहर हैं, 176 से 182 हैं, 183 बाहर हैं, 184 से 186 में है, 187 बाहर है, और इसी तरह।

के साथ एक स्वचालित स्वैप चलाएँ ksh spy.sh 125 126, या के साथ व्यक्तिगत जासूस चलाएं ksh spy.sh spy1 125और ksh spy.sh spy2 126। यहाँ, kshksh93, pdksh या zsh हो सकता है।

EDIT 14 जून 2014: zsh में कुछ सह प्रक्रियाओं के साथ एक समस्या को ठीक करें। वे हमेशा के लिए बेकार हो जाएंगे और बाहर निकलने में विफल रहेंगे, जब तक कि उपयोगकर्ता उन्हें मार न दें।

(( stones = 26 ))

# Initialize each spy.
spy_init() {
    (( wnum = $1 ))  # my number
    (( rnum = 0 ))   # number from other spy
    (( rlog = -1 ))  # exponent from other spy
}

# Read stone count from other spy.
spy_read() {
    read count || exit
    (( stones -= count ))

    # Ignore 1 stone.
    (( count > 1 )) && {
        # Increment exponent.  Add bit to number.
        (( rlog += count - 1 ))
        (( rnum += 1 << rlog ))
    }
}

# Write stone count to other spy.
spy_write() {
    if (( wnum ))
    then
        # Find next set bit.  Prepare at least 2 stones.
        (( count = 2 ))
        until (( wnum & 1 ))
        do
            (( wnum >>= 1 ))
            (( count += 1 ))
        done

        (( wnum >>= 1 ))  # Remove this bit.
        (( stones -= count ))
        print $count      # Throw stones.
    else
        # Throw 1 stone for other spy to ignore.
        (( stones -= 1 ))
        print 1
    fi
}

# spy1 writes first.
spy1() {
    spy_init "$1"
    while (( stones ))
    do
        spy_write
        (( stones )) || break
        spy_read
    done
    print $rnum
}

# spy2 reads first.
spy2() {
    spy_init "$1"
    while (( stones ))
    do
        spy_read
        (( stones )) || break
        spy_write
    done
    print $rnum
}

(( $# == 2 )) || {
    name=${0##*/}
    print -u2 "usage: $name number1 number2"
    print -u2 "   or: $name spy[12] number"
    exit 1
}

case "$1" in
    spy1)
        spy1 "$2"
        exit;;
    spy2)
        spy2 "$2"
        exit;;
esac

(( number1 = $1 ))
(( number2 = $2 ))

if [[ -n $KSH_VERSION ]]
then
    eval 'cofork() { "$@" |& }'
elif [[ -n $ZSH_VERSION ]]
then
    # In zsh, a co-process stupidly inherits its own >&p, so it never
    # reads end of file.  Use 'coproc :' to close <&p and >&p.
    eval 'cofork() {
        coproc {
            coproc :
            "$@"
        }
    }'
fi

# Fork spies in co-processes.
[[ -n $KSH_VERSION ]] && eval 'coproc() { "$@" |& }'
cofork spy1 number1
exec 3<&p 4>&p
cofork spy2 number2
exec 5<&p 6>&p

check_stones() {
    (( stones -= count ))
    if (( stones < 0 ))
    then
        print -u2 "$1 is in trouble! " \
            "Needs $count stones, only had $((stones + count))."
        exit 1
    else
        print "$1 threw $count stones.  Pile has $stones stones."
    fi
}

# Relay stone counts while spies throw stones.
while (( stones ))
do
    # First, spy1 writes to spy2.
    read -u3 count report1 || mia spy1
    check_stones spy1
    print -u6 $count

    (( stones )) || break

    # Next, spy2 writes to spy1.
    read -u5 count report2 || mia spy2
    check_stones spy2
    print -u4 $count
done

mia() {
    print -u2 "$1 is missing in action!"
    exit 1
}

# Read numbers from spies.
read -u3 report1 || mia spy1
read -u5 report2 || mia spy2

pass=true
(( number1 != report2 )) && {
    print -u2 "FAILURE: spy1 put $number1, but spy2 got $report2."
    pass=false
}
(( number2 != report1 )) && {
    print -u2 "FAILURE: spy2 put $number2, but spy1 got $report1."
    pass=false
}

if $pass
then
    print "SUCCESS: spy1 got $report1, spy2 got $report2."
    exit 0
else
    exit 1
fi
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