দ্য জিএলএফ সিপিইউ গল্ফিং চ্যালেঞ্জ: প্রাইম পার্টিশন


14

এই চ্যালেঞ্জটি জিওএলএফ সিপিইউতে লেখা উচিত সমস্যার প্রথম সিরিজ । আপনি এখানে পরেরটি খুঁজে পেতে পারেন

একটি সংখ্যার একটি বিভাজন,, Nযোগ হওয়া সংখ্যার একটি তালিকা N। একটি প্রধান পার্টিশন মূল সংখ্যার একটি তালিকা যা সংযোজন করে N

এই চ্যালেঞ্জের জন্য, আপনাকে একটি একক পূর্ণসংখ্যা দেওয়া হবে N ≥ 2। আপনার পক্ষে স্বল্পতম সম্ভব প্রধান পার্টিশন তৈরি করা দরকার N। যদি একাধিক সম্ভাব্য পার্টিশন থাকে তবে আপনি এগুলির যে কোনও মুদ্রণ করতে পারেন।

উদাহরণ:

9: [2, 7]
12: [5, 7]
95: [89, 3, 3]
337: [337]
1023749: [1023733, 13, 3]
20831531: [20831323, 197, 11]

আপনার প্রোগ্রামটি জিএলএফ সিপিইউতে লেখা উচিত । ইনপুট / আউটপুট জন্য আপনি হয় STDIO বা রেজিস্টার ব্যবহার করতে পারেন। তালিকাটি কোনও ক্রমে থাকতে পারে এবং আপনি যদি STDOUT ব্যবহার করছেন তবে হোয়াইট স্পেস বা কমা দ্বারা আলাদা করা যেতে পারে (কোনও বন্ধনী প্রয়োজন নেই)। স্পষ্টতই, সমাধানগুলিকে হার্ডকোডিং অনুমোদিত নয়, বা প্রথম কয়েকটি প্রাথমিকের চেয়ে হার্ডকোডিংও নয়।

এটি সমস্যা, সুতরাং যে উত্তরটি উপরের উদাহরণগুলিকে সর্বাধিক পরিমাণে চক্রের সাথে জয়যুক্ত করে!


আমার জন্য জিএলএফ -সি প্রচার করার সময় , যা .গল্ফ প্রোগ্রামগুলি চালানোর জন্য আরও দ্রুততর উপায় প্রস্তাব করে .. এবং সম্ভবত এটিতে আরও কিছু কাজ করার জন্য
ক্লাদিউ

@ ক্লাউডিউ গল্ফ-সি অবশ্যই এখানে অনুমতি দেওয়া হবে
নাথান মেরিল

1
একটি আকার সীমা আছে?
lirtosiast

আমি সন্দেহ করি যে এখানে গোল্ডব্যাচ এবং লেভি অনুমানগুলি কাজে আসবে ...
2012campion

@ থমাসকওয়া না, কোনও আকারের সীমা নেই, তবে কোনও হার্ড কোডিং প্রাইম নেই (প্রথম দম্পতির বাইরে)
নাথান মেরিল

উত্তর:


1

159,326,251 চক্র

ইনপুট হয় n, আউটপুট r, sএবং t(উপেক্ষা শূন্য)।

# Input in register n
# Outputs in registers r, s, t
# (I use the return value as a debug parameter)

# hardcoded case n=2
cmp c, n, 2
jz skip_n2, c
  mov r, 2
  halt 0
skip_n2:
# hardcoded case n=4
cmp c, n, 4
jz skip_n4, c
  mov r, 2
  mov s, 2
  halt 0
skip_n4:

# Sieve of Eratosthenes
mov i, 1
sieve_loop:
  add i, i, 2
  lb a, i
  jnz sieve_loop, a

  mulu j, k, i, i
  geu c, j, n
  jnz end_sieve_loop, c

  sieve_inner_loop:
    sb j, 1
    add j, j, i
    lequ c, j, n
    jnz sieve_inner_loop, c

  jmp sieve_loop

end_sieve_loop:

lb a, n

# if n is even, skip to search
and c, n, 1
jz search, c

# if n is prime, the partition is simply [n]
jnz not_prime, a
  mov r, n
  halt 1
not_prime:

# if n is odd, check n-2
sub i, n, 2
lb a, i

jnz sub_3, a
# if n-2 is prime, the partition is [2, n-2]
mov r, 2
mov s, i
halt 2

sub_3:
# otherwise the partition is [3] + partition(n-3)
mov t, 3
sub n, n, 3

search:
mov i, 1
sub n, n, 1

search_loop:
  add i, i, 2
  sub n, n, 2
  lb a, i
  jnz search_loop, a
  lb a, n
  jnz search_loop, a
  mov r, i
  mov s, n
  halt 3

Testcases:

robert@unity:~/golf-cpu$ ./assemble.py partition.golf
robert@unity:~/golf-cpu$ ./golf.py -p r,s,t partition.bin n=9
2, 7, 0
Execution terminated after 51 cycles with exit code 2.
robert@unity:~/golf-cpu$ ./golf.py -p r,s,t partition.bin n=12
5, 7, 0
Execution terminated after 77 cycles with exit code 3.
robert@unity:~/golf-cpu$ ./golf.py -p r,s,t partition.bin n=95
3, 89, 3
Execution terminated after 302 cycles with exit code 3.
robert@unity:~/golf-cpu$ ./golf.py -p r,s,t partition.bin n=337
337, 0, 0
Execution terminated after 1122 cycles with exit code 1.
robert@unity:~/golf-cpu$ ./golf.py -p r,s,t partition.bin n=1023749
13, 1023733, 3
Execution terminated after 6654139 cycles with exit code 3.
robert@unity:~/golf-cpu$ ./golf.py -p r,s,t partition.bin n=20831531
229, 20831299, 3
Execution terminated after 152670560 cycles with exit code 3.
robert@unity:~/golf-cpu$ 

7

উদাহরণস্বরূপ মোট চক্র: 477,918,603

আপডেট 1: লেমোইনের অনুমান ব্যবহার করার জন্য আপডেট হয়েছে ।

আপডেট 2: নির্লজ্জভাবে প্রাইমগুলি সন্ধানের পরিবর্তে ইরোটোথিনিসের চালন ব্যবহার করার জন্য আপডেট হয়েছে ।

সাথে চালান:

python3 assemble.py 52489-prime-partitions.golf
python3 golf.py 52489-prime-partitions.bin x=<INPUT>

উদাহরণ রান:

$ python3 golf.py 52489-prime-partitions.bin x=10233
5
5
10223
Execution terminated after 194500 cycles with exit code 0.

উদাহরণ হিসাবে ইনপুট জন্য চক্র গণনা:

Input    Cycles
9        191
12       282
95       1,666
337      5,792
1023749  21,429,225
20831531 456,481,447

আমরা (N+1)*8হিপগুলির প্রথম বাইটগুলি N+164 bit বিট মান সহ একটি অ্যারে হিসাবে বিবেচনা করি । (যেহেতু গাদা আকারে সীমিত, এটি কেবল তার জন্য কাজ করবে N < 2^57)। i*8ভ্যাটারের প্রবেশের মানটি iএকটি প্রধান:

Value Description
-1    Not a prime
0     Unknown
1     The largest prime found
n > 1 This is a prime and the next prime is n

যখন আমরা অ্যারে তৈরি করা শেষ হবে তখন এটির মতো দেখাবে [-1, -1, 3, 5, -1, 7, -1, 11, -1, -1, -1, 13, ...]

অ্যারে তৈরির জন্য আমরা চালনা অফ ইরোটোথিনিস ব্যবহার করি ।

পরবর্তী প্রোগ্রামটি সিউডো-কোডে নিম্নলিখিতটি করে:

if is_prime(x):
    print x
else:
    if is_even(x):
        for p in primes:
            if is_prime(x - p):
                print p, x - p
                exit
    else:
        if is_prime(x - 2):
            print 2, x - 2
        else:
            for p in primes:
                if is_prime(x - 2 * p):
                    print p, p, 2 * p
                    exit

লেমোইনের অনুমান এবং গোল্ডবাচের দুর্বল অনুমানের কারণে এটি কাজ করার গ্যারান্টিযুক্ত । লেমোইনের অনুমানটি এখনও প্রমাণিত হয়নি তবে এটি সম্ভবত 2 ^ 57 এর নীচের সংখ্যার জন্য সত্য।

    call build_primes

    mov q, x
    call is_prime

    jnz print_prime, a

    and b, x, 1
    jz find_pair, b

    # Check if x - 2 is a prime
    sub q, x, 2
    call is_prime
    jnz print_prime_odd2, a

# Input: x, b
find_pair:
    mov p, 2
find_pair_loop:
    mov d, p
    jz find_pair_even, b

    add d, d, p

find_pair_even:
    sub q, x, d

    call is_prime
    jnz print_prime2_or_3, a

    shl i, p, 3
    lw p, i
    jmp find_pair_loop

print_prime2_or_3:
    jz print_prime2, b

    mov x, p
    call write_int_ln

print_prime2:
    mov x, p
    call write_int_ln

    mov x, q
    call print_prime

print_prime_odd2:
    mov p, 2
    call print_prime2

print_prime:
    call write_int_ln
    halt 0

# Input: x
# Memory layout: [-1, -1, 3, 5, -1, 7, -1, 11, ...]
# x: max integer
# p: current prime
# y: pointer to last found prime
# i: current integer
build_primes:
    sw 0, -1
    sw 8, -1
    sw 16, 1
    mov y, 16

    mov p, 2

build_primes_outer:
    mulu i, r, p, p
    jnz build_primes_final, r

    geu a, i, x
    jnz build_primes_final, a

build_primes_inner:
    shl m, i, 3
    sw m, -1

    add i, i, p

    geu a, i, x
    jz build_primes_inner, a

build_primes_next:
    inc p
    shl m, p, 3
    lw a, m
    jnz build_primes_next, a

    sw y, p
    mov y, m
    sw y, 1

    jmp build_primes_outer

build_primes_final:
    inc p
    geu a, p, x
    jnz build_primes_ret, a

    shl m, p, 3
    lw a, m
    jnz build_primes_final, a

    sw y, p
    mov y, m
    sw y, 1

    jmp build_primes_final

build_primes_ret:
    ret

# Input: q
# Output: a
is_prime:
    shl m, q, 3
    lw a, m
    neq a, a, -1
    ret a

write_int:
    divu x, m, x, 10
    jz write_int_done, x
    call write_int
write_int_done:
    add m, m, ord("0")
    sw -1, m
    ret

write_int_ln:
    call write_int
    mov m, ord("\n")
    sw -1, m
    ret

আপনি উদাহরণে তালিকাভুক্ত নম্বরগুলির জন্য চক্রের সংখ্যা মুদ্রণ করতে পারেন?
নাথান মেরিল

@ নাথানমিরিল সম্পন্ন
টাইলো
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.