परिधि घनत्व मैट्रिक्स की गणना करें

Question

परिचय

परिधि घनत्व मैट्रिक्स एक अनंत बाइनरी मैट्रिक्स है एम इस प्रकार परिभाषित किया। 1 (1-आधारित) इंडेक्स (x, y) पर विचार करें , और M [x, y] आयताकार उप-मैट्रिक्स को कोने (1, 1) और (x, y) द्वारा फैलाया गया । मान लीजिए कि एम [एक्स, वाई] के सभी मूल्यों को छोड़कर एम _{, एक्स, वाई} , इंडेक्स (एक्स, वाई) के मूल्य पहले से निर्धारित किए गए हैं। फिर मान M _{x, y} जो भी 0 या 1 का है, जो M [x, y] का औसत मान 1 / (x + y) के करीब रखता है । एक टाई के मामले में, एम चुनें_{x, y} = १ ।

यह उप-मैट्रिक्स M [20, 20] है जिसमें शून्य को स्पष्टता के लिए डॉट्स द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है:

1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 1 . . . . . . . . . . . . . .
. . 1 . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 1 . . . . . . . . . . . . . . .
. 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 1 . .
. . . . . . . . . . . . . . 1 . . . . .
. . . . . . . . . . . . 1 . . . . . . .
. . . . . . . . . . 1 . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 1 . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 1 . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 1 . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

उदाहरण के लिए, हमारे पास ऊपरी बाएँ कोने पर M _{1, 1} = 1 है , क्योंकि 1 / (1 + 1) = M , और 1 × 1 उप-मैट्रिक्स M [1, 1] का औसत या तो 0 या 1 है। ; यह एक टाई है, इसलिए हम 1 चुनते हैं ।

तब स्थिति (3, 4) पर विचार करें । हमारे पास 1 / (3 + 4) = 1/7 है , और उप-मैट्रिक्स एम [3, 4] का औसत 1/6 है यदि हम 0 चुनते हैं , और 3/12 अगर हम 1 चुनते हैं । पूर्व 1/7 के करीब है , इसलिए हम M _{3, 4} = 0 चुनते हैं ।

यहां एक छवि के रूप में उप-मैट्रिक्स एम [800, 800] है , जो इसकी कुछ जटिल संरचना को दर्शाता है।

काम

एक सकारात्मक पूर्णांक N <1000 को देखते हुए , किसी भी उचित प्रारूप में N × N उप-मैट्रिक्स M [N, N] का उत्पादन करता है। सबसे कम बाइट गिनती जीतती है।

Answer 1

आर, 158 154 141 बाइट्स

संपादित करें: क्योंकि 1ऊपरी 2x2सबमेट्रिक्स में एकमात्र शीर्ष बाईं ओर है जब M[1,1]हम खोज की शुरुआत कर सकते हैं ताकि कथन की कोई आवश्यकता न हो ।1s{x,y}>1if

M=matrix(0,n<-scan(),n);M[1]=1;for(i in 2:n)for(j in 2:n){y=x=M[1:i,1:j];x[i,j]=0;y[i,j]=1;d=1/(i+j);M[i,j]=abs(d-mean(x))>=abs(d-mean(y))};M

समाधान अत्यधिक अक्षम है क्योंकि मैट्रिक्स को प्रत्येक पुनरावृत्ति के लिए दो बार दोहराया गया है। एमबी के n=1000मैट्रिक्स को चलाने और उत्पादन करने में केवल ढाई घंटे लगते हैं 7.6।

अनगढ़ और समझाया गया

M=matrix(0,n<-scan(),n);                        # Read input from stdin and initialize matrix with 0s
M[1]=1;                                         # Set top left element to 1
for(i in 2:n){                                  # For each row    
    for(j in 2:n){                              # For each column
        y=x=M[1:i,1:j];                         # Generate two copies of M with i rows and j columns
        x[i,j]=0;                               # Set bottom right element to 0
        y[i,j]=1;                               # Set bottom right element to 1
        d=1/(i+j);                              # Calculate inverse of sum of indices
        M[i,j]=abs(d-mean(x))>=abs(d-mean(y))   # Returns FALSE if mean(x) is closer to d and TRUE if mean(y) is
    }
};
M                                               # Print to stdout

के लिए आउटपुट n=20

      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10] [,11] [,12] [,13] [,14] [,15] [,16] [,17] [,18] [,19] [,20]
[1,]     1    0    0    0    0    0    0    0    0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[2,]     0    0    0    0    0    1    0    0    0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[3,]     0    0    1    0    0    0    0    0    0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[4,]     0    0    0    0    0    0    0    0    0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[5,]     0    0    0    0    1    0    0    0    0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[6,]     0    1    0    0    0    0    0    0    0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[7,]     0    0    0    0    0    0    0    0    0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[8,]     0    0    0    0    0    0    0    0    0     0     0     0     0     0     0     0     0     1     0     0
[9,]     0    0    0    0    0    0    0    0    0     0     0     0     0     0     1     0     0     0     0     0
[10,]    0    0    0    0    0    0    0    0    0     0     0     0     1     0     0     0     0     0     0     0
[11,]    0    0    0    0    0    0    0    0    0     0     1     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[12,]    0    0    0    0    0    0    0    0    0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[13,]    0    0    0    0    0    0    0    0    0     1     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[14,]    0    0    0    0    0    0    0    0    0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[15,]    0    0    0    0    0    0    0    0    1     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[16,]    0    0    0    0    0    0    0    0    0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[17,]    0    0    0    0    0    0    0    0    0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[18,]    0    0    0    0    0    0    0    1    0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[19,]    0    0    0    0    0    0    0    0    0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
[20,]    0    0    0    0    0    0    0    0    0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0

Answer 2

पायथन 2, 189 बाइट्स

यहाँ कोई पागल चालें नहीं हैं, यह केवल गणना के रूप में परिचय में वर्णित है। यह विशेष रूप से त्वरित नहीं है, लेकिन मुझे ऐसा करने के लिए कोई नया मैट्रिस बनाने की आवश्यकता नहीं है।

n=input()
k=[n*[0]for x in range(n)]
for i in range(1,-~n):
 for j in range(1,-~n):p=1.*i*j;f=sum(sum(k[l][:j])for l in range(i));d=1./(i+j);k[i-1][j-1]=0**(abs(f/p-d)<abs(-~f/p-d))
print k

स्पष्टीकरण:

n=input()                                     # obtain size of matrix  
k=[n*[0]for x in range(n)]                    # create the n x n 0-filled matrix
for i in range(1,-~n):                        # for every row:
  for j in range(1,-~n):                      # and every column:
    p=1.*i*j                                  # the number of elements 'converted' to float
    f=sum(sum(k[l][:j])for l in range(i))     # calculate the current sum of the submatrix
    d=1./(i+j)                                # calculate the goal average
    k[i-1][j-1]=0**(abs(f/p-d)<abs(-~f/p-d))  # decide whether cell should be 0 or 1
print k                                       # print the final matrix

उन उत्सुक लोगों के लिए, यहाँ कुछ समय हैं:

 20 x  20 took 3 ms.
 50 x  50 took 47 ms.
100 x 100 took 506 ms.
250 x 250 took 15033 ms.
999 x 999 took 3382162 ms.

"सुंदर" के लिए आउटपुट n = 20:

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Answer 3

रैकेट 294 बाइट्स

(define(g x y)(if(= 1 x y)1(let*((s(for*/sum((i(range 1(add1 x)))(j(range 1(add1 y)))#:unless(and(= i x)(= j y)))
(g i j)))(a(/ s(* x y)))(b(/(add1 s)(* x y)))(c(/ 1(+ x y))))(if(<(abs(- a c))(abs(- b c)))0 1))))
(for((i(range 1(add1 a))))(for((j(range 1(add1 b))))(print(g i j)))(displayln""))

Ungolfed:

(define(f a b)  
  (define (g x y)
    (if (= 1 x y) 1
        (let* ((s (for*/sum ((i (range 1 (add1 x)))
                             (j (range 1 (add1 y)))
                             #:unless (and (= i x) (= j y)))
                    (g i j)))
               (a (/ s (* x y)))
               (b (/ (add1 s) (* x y)))
               (c (/ 1 (+ x y))))
          (if (< (abs(- a c))
                 (abs(- b c)))
              0 1))))
  (for ((i (range 1 (add1 a))))
    (for ((j (range 1 (add1 b))))
      (print (g i j)))
    (displayln ""))
  )

परिक्षण:

(f 8 8)

आउटपुट:

10000000
00000100
00100000
00000000
00001000
01000000
00000000
00000000

Answer 4

पर्ल, 151 + 1 = 152 बाइट्स

-nझंडे के साथ भागो । कोड केवल प्रोग्राम के समान उदाहरण के भीतर हर दूसरे पुनरावृत्ति को सही ढंग से काम करेगा । इसे हर बार सही तरीके से काम my%m;करने के लिए, कोड से प्रिपेंड करके 5 बाइट्स जोड़ें ।

for$b(1..$_){for$c(1..$_){$f=0;for$d(1..$b){$f+=$m{"$d,$_"}/($b*$c)for 1..$c}$g=1/($b+$c);print($m{"$b,$c"}=abs$f-$g>=abs$f+1/($b*$c)-$g?1:_).$"}say""}''

पठनीय:

for$b(1..$_){
    for$c(1..$_){
        $f=0;
        for$d(1..$b){
            $f+=$m{"$d,$_"}/($b*$c)for 1..$c
        }
        $g=1/($b+$c);
        print($m{"$b,$c"}=abs$f-$g>=abs$f+1/($b*$c)-$g?1:_).$"
    }
    say""
}

100 के इनपुट के लिए आउटपुट:

1___________________________________________________________________________________________________
_____1______________________________________________________________________________________________
__1_________________________________________________________________________________________________
___________________________1________________________________________________________________________
____1_______________________________________________________________________________________________
_1__________________________________________________________________________________________________
_________________________1__________________________________________________________________________
_________________1__________________________________________________________________________________
______________1_____________________________________________________________________________________
____________1_______________________________________________________________________________________
__________1_________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
_________1__________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
________1___________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________1_____________
_________________________________________________________________1__________________________________
_______1____________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________1______________________________________
____________________________________________________1_______________________________________________
______________________________________________1_____________________________________________________
__________________________________________1_________________________________________________________
_______________________________________1____________________________________________________________
____________________________________1_______________________________________________________________
__________________________________1_________________________________________________________________
______1_____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
___1________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
________________________________1___________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
________________________1___________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
_______________________1____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
______________________1_____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________1
_____________________1______________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________1______________
__________________________________________________________________________________1_________________
____________________1_______________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________1___________________
______________________________________________________________________________1_____________________
___________________________________________________________________________1________________________
_________________________________________________________________________1__________________________
___________________1________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________1____________________________
______________________________________________________________________1_____________________________
____________________________________________________________1_______________________________________
___________________________________________________________1________________________________________
__________________________________________________________1_________________________________________
_________________________________________________________1__________________________________________
__________________1_________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
________________1___________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________1___________________________________________
_______________________________________________________1____________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________1________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________1_________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________1__________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
________________________________________________1___________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________1______________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________1_______________________________________________________
_______________1____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
_________________________________________1__________________________________________________________