একটি অর্থোগোনাল-ডায়াগোনাল গ্রিকো-ল্যাটিন স্কোয়ার তৈরি করা


11

Nএক্স Nঅনন্য উপাদানগুলির একটি গ্রিড বিবেচনা করুন । প্রতিটি উপাদানের একটি চিঠি থাকে (এ থেকে Nতম পত্র পর্যন্ত, অন্তর্ভুক্ত) এবং একটি সংখ্যা (1 থেকে N, সমেত)। সুতরাং, প্রতিটি নম্বর / বর্ণের জুটি ঠিক একবার গ্রিডে থাকে।

আপনার কাজটি এমন একটি গ্রিডের ব্যবস্থা করা যা:

প্রতিটি সারি, কলাম, এবং তির্যক (মোড়ানো সহ) প্রতিটি অক্ষর এবং সংখ্যা ঠিক একবারে থাকে।

মোড়ানো দ্বারা, আমি বোঝাতে চাই যে

* * * # *
* * # * * 
* # * * *
# * * * *
* * * * #

প্রান্তগুলি হিট একই ধরণের সমস্ত ত্রিভুজ সহ একটি তির্যক।

5x5গ্রিডের একটি উদাহরণ হ'ল

A1 B2 C3 D4 E5
C4 D5 E1 A2 B3
E2 A3 B4 C5 D1
B5 C1 D2 E3 A4
D3 E4 A5 B1 C2

আপনার কাজটি হ'ল এমন একটি প্রোগ্রাম লিখুন যা কোনও সংখ্যা গ্রহণ করে Nএবং উপরে বর্ণিত হিসাবে একটি Nx Nগ্রিড প্রিন্ট করবে । আপনার প্রোগ্রামটি যে কারও জন্য কাজ করা উচিত 0 < N <= 26। যদি কোনও নির্দিষ্ট গ্রিড সম্ভব না হয় তবে আপনার মুদ্রণ করা উচিত Impossible

কারও জন্য উত্তর হার্ডকোডিং Nঅনুমোদিত নয়। যদি কোনও প্রোগ্রামের জন্য গ্রিডটি বিভিন্নভাবে (আমার দ্বারা বিচারিত হিসাবে) গণনা করা হয় তবে হার্ড কোডিং করা হয় N > 26(বা এটি গণনা করতে ব্যর্থ হলে)। (এটি পূর্বনির্মাণ অবৈধ গ্রিড, বা প্রদত্ত গ্রিডগুলির অফসেট সহ প্রাক্কলকুলেশন প্রতিরোধের উদ্দেশ্যে বোঝানো হয়েছে)।

এটি একটি দ্রুততম-কোড সমস্যা এবং আপনার স্কোরটি হ'ল Nআমার কম্পিউটারে আপনার প্রোগ্রামটি চালানোর জন্য নেওয়া সময়ের সমষ্টি । আপনার উত্তরে, দয়া করে আপনার প্রোগ্রামটি সর্বদা চালিত করুন N(সুতরাং আমার কেবল এটি একবারে সময় নিতে হবে)। যদি কোনও প্রোগ্রাম 60০ সেকেন্ডের নিচে এটি গণনা করতে না পারে, তবে বিজয়ী এমন উত্তর যা N60০ সেকেন্ডের মধ্যে বৃহত্তম সহ গ্রিডটি গণনা করতে পারে । যদি একাধিক প্রোগ্রামগুলির একই সর্বাধিক থাকে Nতবে টাইব্রেকারে দ্রুত সমাধান।

(আমার কাছে একটি শালীন চালিত উইন্ডোজ 8 মেশিন রয়েছে, এবং যে কোনও সংকলক বা দোভাষী অবশ্যই প্রয়োজন তার জন্য নিখরচায় উপলভ্য)।


আপনার মেশিনটি উইন্ডোজ এবং লিনাক্স নয় এই বিষয়টি কয়েকটি প্রযুক্তির জন্য বিরক্তিকর হতে পারে।
orlp

প্রশ্নের জন্য +1, কিন্তু আপনার উদাহরণের বিশ্লেষণটি দেখে মনে হচ্ছে আপনি খুব দ্রুত অ্যালগরিদমকে সরিয়ে দিচ্ছেন, আমি আশ্চর্য হয়েছি যে আপনি আসলে গতিটি পরিমাপ করতে সক্ষম হবেন কি না। আমরা কি একটি ফাংশন লিখতে পারি যা একটি স্ট্রিং দেয়? কারণ আমি বিশ্বাস করি যে আসল প্রিন্টিংয়ের জন্য এপিআই কলগুলি যে সময় নিবে তা গণনার চেয়ে দীর্ঘ হবে।
স্তর নদী সেন্ট

@ স্টেভভারিল হ্যাঁ, সময়সীমার উদ্দেশ্যে, একটি স্ট্রিং ফিরিয়ে দেওয়া গ্রহণযোগ্য।
নাথান মেরিল

অক্ষর এবং সংখ্যা উদ্দেশ্য কি। প্রতিটি সংখ্যা কি কেবল একবার প্রতিটি বর্ণের পাশে প্রদর্শিত হয়, বা 1 সর্বদা A, 2 এর পাশে B এর পাশে উপস্থিত হতে পারে ...?
জাকুবে

@ জাকুব হ্যাঁ প্রতিটি উপাদান অবশ্যই অনন্য হতে হবে যার অর্থ গ্রিডে প্রতিটি সংখ্যা / বর্ণের জোড় অবশ্যই অনন্য হতে পারে।
নাথান মেরিল

উত্তর:


5

পাইথন ঘ

letters = []
numbers = []
for n in range(1,27): 
    if n%2==0 or n%3==0:
        offsets=False
    else:
        offsets = [x for x in range(0,n,2)]
        offsets.extend([x for x in range(1,n,2)])
    letters.append(chr(96+n))
    numbers.append(n)
    if offsets :
        for y in range(n):
            for x in range(n):
                let=letters[(x+offsets[y])%n]
                num=numbers[(offsets[y]-x)%n]
                print (let+str(num), end= "  " if num<10 else " ")
            print("\n")     
    else: 
        print("Impossible\n")

কিভাবে এটা কাজ করে?

নিখুঁত বাস্তবায়ন হ'ল কোনও এনএক্সএন গ্রিডে চিঠি এবং সংখ্যাগুলির সম্ভাব্য সমস্ত ব্যবস্থা সন্ধান করা এবং এটি একটি অর্থোগোনাল-ডায়াগোনাল লাতিন স্কোয়ার (ওডিএলএস) এর জন্য অনুসন্ধান করা (এবং এইভাবে, কারও কারও কাছে এটি পুরোপুরি যেতে হবে কনফিগারেশন এবং ফিরে অসম্ভব)। অযৌক্তিক সময় জটিলতার কারণে এ জাতীয় একটি অ্যালগরিদম এই চ্যালেঞ্জের পক্ষে উপযুক্ত নয়। সুতরাং আমার বাস্তবায়নে ব্যবহৃত ওডিএলএস নির্মাণের জন্য তিনটি বড় সরলকরণ এবং ন্যায্যতা (এটি কেন কাজ করে তার আংশিক প্রমাণ এবং অন্তর্দৃষ্টি) রয়েছে:

প্রথমটি ধারণাটি যে আমাদের কেবলমাত্র একটি বৈধ ডায়াগোনাল ল্যাটিন স্কোয়ার তৈরি করতে হবে (একটি এনএক্সএন গ্রিড যেমন প্রতিটি সারি, কলাম, মোড়ক-তিরোনামে N পৃথক উপাদানগুলির প্রতিটি উপাদানকে ঠিক একবারে অন্তর্ভুক্ত করা হয়) এর প্রথম এন বর্ণগুলির বর্ণমালা। যদি আমরা এই জাতীয় ডায়াগোনাল ল্যাটিন স্কয়ার (ডিএলএস) তৈরি করতে পারি তবে DLS ব্যবহার করে উপাদানগুলির যথাযথ বিনিময় এবং উল্টানো যায়। আত্মপক্ষ সমর্থন:

Let us first look at an example using the example grid
a1 b2 c3 d4 e5
c4 d5 e1 a2 b3
e2 a3 b4 c5 d1
b5 c1 d2 e3 a4
d3 e4 a5 b1 c2
Every ODLS can be separated into two DLS (by definition), so
we can separate the grid above into two DLS, one containing letters, the other - numbers
a b c d e
c d e a b
e a b c d
b c d e a
d e a b c
and
1 2 3 4 5 
4 5 1 2 3
2 3 4 5 1
5 1 2 3 4 
3 4 5 1 2
If we transform the number DLS by the mapping 1-->e, 2-->d, 3-->c, 4-->b, 5-->a,
1 2 3 4 5 --> e d c b a
4 5 1 2 3 --> b a e d c
2 3 4 5 1 --> d c b a e
5 1 2 3 4 --> a e d c b
3 4 5 1 2 --> c b a e d
Now if we put the transformed number grid next to the original letter grid,
Original  | Transformed
a b c d e | e d c b a
c d e a b | b a e d c
e a b c d | d c b a e
b c d e a | a e d c b
d e a b c | c b a e d
It can be clearly seen that the number grid is a horizontal flip of
the letter grid withminor letter to number substitutions.
Now this works because flipping guarantees that no two pairs occur more than once,
and each DLS  satisfies the requirements of the ODLS.

দ্বিতীয় সরলীকরণটি ধারণাটি হ'ল আমরা যদি একটি উপাদানটির একটি উপযুক্ত কনফিগারেশন (এসসি) খুঁজে পাই (প্রতিটি এন সারিন, কলাম, মোড়ানো-তির্যকটি সেই উপাদানটি ঠিক একবারে ধারণ করে) তবে উপাদানটি প্রতিস্থাপন করে একটি ডিএলএস তৈরি করা যেতে পারে if এবং এসসি স্থানান্তর। আত্মপক্ষ সমর্থন:

If "_" is an empty space and "a" the element then a valid SC of a 7x7 grid is
a _ _ _ _ _ _
_ _ a _ _ _ _
_ _ _ _ a _ _
_ _ _ _ _ _ a
_ a _ _ _ _ _ 
_ _ _ a _ _ _
_ _ _ _ _ a _
or
a _ _ _ _ _ _
_ _ _ a _ _ _
_ _ _ _ _ _ a
_ _ a _ _ _ _
_ _ _ _ _ a _ 
_ a _ _ _ _ _
_ _ _ _ a _ _
(the second one can actually be obtained from the first one via rotation)
now say we took the second SC, shifted it one unit to the right and 
replaced all "a" with "b"
a _ _ _ _ _ _       _ a _ _ _ _ _       _ b _ _ _ _ _
_ _ _ a _ _ _       _ _ _ _ a _ _       _ _ _ _ b _ _
_ _ _ _ _ _ a       a _ _ _ _ _ _       b _ _ _ _ _ _
_ _ a _ _ _ _  -->  _ _ _ a _ _ _  -->  _ _ _ b _ _ _
_ _ _ _ _ a _       _ _ _ _ _ _ a       _ _ _ _ _ _ b
_ a _ _ _ _ _       _ _ a _ _ _ _       _ _ b _ _ _ _
_ _ _ _ a _ _       _ _ _ _ _ a _       _ _ _ _ _ b _
Now if we overlaid the SC of "a" with the SC of "b" we get
a b _ _ _ _ _
_ _ _ a b _ _
b _ _ _ _ _ a
_ _ a b _ _ _
_ _ _ _ _ a b 
_ a b _ _ _ _
_ _ _ _ a b _
If we repeated these steps for the other five letters, we would arrive at a DLS
a b c d e f g
e f g a b c d
b c d e f g a
f g a b c d e
c d e f g a b 
g a b c d e f
d e f g a b c
This is a DLS, since each SC follows the general requirements of a DLS 
and shifting ensured that each element has its own cell.
Another thing to note is that each row contains the string "abcdefg" that is offset 
by some cells. This leads to another simplification: we only need to find the 
offsets of the string in every row and we are finished.

সর্বশেষ সরলীকরণটি নিম্নরূপ - এন = 2 বা এন = 3 ব্যতীত প্রাইম এন এর সমস্ত ডিএলএস তৈরি করা যেতে পারে, এবং এন যদি দুটি সংখ্যায় ভাগ করা যায় যার উপযুক্ত ডিএলএস তৈরি করা যায় তবে সেই এন এর একটি ডিএলএস পারে নির্মাণ করা। আমি অনুমান করি যে কনভার্সটিও ধারণ করে। (অন্য কথায় আমরা কেবল এন এর জন্য একটি ডিএলএস তৈরি করতে পারি যা 2 বা 3 দ্বারা বিভাজ্য নয়)

Pretty obvious why 2x2 or 3x3 cant be made. For any other prime this can be done
by assigning a each consecutive row a shift that is by two bigger than the previous, 
for N=5 and N=7 this looks like (with elements other than "a" ommited)
N=5
a _ _ _ _ offset = 0
_ _ a _ _ offset = 2
_ _ _ _ a offset = 4
_ a _ _ _ offset = 6 = 1 (mod 5)
_ _ _ a _ offset = 8 = 3 (mod 5)
N=7
a _ _ _ _ _ _ offset = 0
_ _ a _ _ _ _ offset = 2
_ _ _ _ a _ _ offset = 4
_ _ _ _ _ _ a offset = 6
_ a _ _ _ _ _ offset = 8 = 1 (mod 7)
_ _ _ a _ _ _ offset = 10 = 3 (mod 7)
_ _ _ _ _ a _ offset = 12 = 5 (mod 7
(Why this works on all prime N (actually all N that are not divisible
by 3 or 2) can probably be proven via some kind of induction but i will
omit that, this is just what my code uses and it works)
Now, the first composite number that is not
divisible by 2 or 3 is 25 (it also occurs in the range our program must test)
Let A denote the DLS of N = 5
a b c d e 
d e a b c 
b c d e a 
e a b c d 
c d e a b
Let F be the DLS A where each letter is substituted by the letter five postions after it 
a-->f, b-->g etc. So F is 
f g h i j 
j e f g h 
g h i j f 
j f g h i 
h i j f g
Let K be the DLS a where each letter is substituted by the letter ten postions after it
a-->k, b--> l etc.
Let P be defined likewise (so a-->p, b-->q etc)
Let U be defined likewise (so a-->u, b-->v etc)
Now, since the DLS A could be constructed, then by substituting a --> A, b--> F etc.
we get a DLS of N=5*5 (A has five rows and five columns and each is filled with a 
grid of five rows and five columns)
A F K P U
P U A F K
F K P U A
U A F K P
K P U A F
Now since smaller DLS in the big DLS satisfies the 
conditions of a DLS and the big one also satisfies the DLS conditions,
then the resulting grid is also a DLS 

এখানে কোড লিখুন

আমি ছোট - বড় ডিএলএস দিয়ে কী বোঝাতে চাইছি তার একটি চিত্র

Now this kind of thing works for all constructible N and can be proven similiarly.

I have a strong sense that the converse (if some N isnt constructible
(2 and 3) then no multiple of that N is constructible) is also true but have a hard time 
proving it (test data up to N=30 (took a veeery long time to calculate) confirm it though)
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.