9erile 9ermutationen


8

Hinweis: Dies ist ein Versuch, die Permutationsfrage (n) von guest271314 zu recyceln.

Es gibt ein interessantes Muster, das sich bildet, wenn Sie die Unterschiede zwischen lexografisch sortierten Permutationen von Basis-10-Zahlen mit aufsteigenden eindeutigen Ziffern finden. Hat zum Beispiel 123Permutationen:

123 132 213 231 312 321

Wenn Sie die Unterschiede zwischen diesen finden, erhalten Sie die Reihenfolge

9 81 18 81 9

Die alle durch neun teilbar sind (aufgrund der Ziffernsumme der Basis-10-Zahlen) und palindromisch sind.

Insbesondere wenn wir die nächste Nummer verwenden 1234, erhalten wir die Sequenz

9 81 18 81 9 702 9 171 27 72 18 693 18 72 27 171 9 702 9 81 18 81 9

Dies erweitert die vorherige Sequenz und bleibt gleichzeitig um palindrom . Dieses Muster gilt immer, auch wenn Sie mehr als Zahlen verwenden, obwohl die Länge der Sequenz für Zahlen beträgt . Beachten Sie, dass wir zur Verwendung der obigen Zahlen nicht zu einer anderen Basis wechseln, sondern nur die Zahl mit multiplizieren , z. B. .693n ! - 1 n 10 x [ 1 , 12 , 11 ] 10 = 1 10 2 + 12 10 1 + 11 10 0 = 23110n!1n0 to 910x[1,12,11]10=1102+12101+11100=231

Ihr Ziel ist es, diese Sequenz zu implementieren, indem Sie jedes Element als Vielfaches von neun zurückgeben. Zum Beispiel sind die ersten 23 Elemente dieser Sequenz:

1 9 2 9 1 78 1 19 3 8 2 77 2 8 3 19 1 78 1 9 2 9 1

Einige andere Testfälle (0 indiziert):

23     => 657
119    => 5336
719    => 41015
5039   => 286694
40319  => 1632373
362879 => 3978052
100    => 1
1000   => 4
10000  => 3
100000 => 3

Regeln:

  • Die Einreichung kann eine der folgenden sein:
    • Ein Programm / eine Funktion, die eine Nummer annimmt und die Nummer an diesem Index zurückgibt, entweder 0 oder 1 indiziert.
    • Ein Programm / eine Funktion, die eine Zahl annimmt und bis zum ten Index zurückkehrt, entweder 0 oder 1 indiziert.nn
    • Ein Programm / eine Funktion, die die Sequenz unendlich ausgibt / zurückgibt.
  • Das Programm sollte theoretisch in der Lage sein, theoretisch bis zum Element und darüber hinaus zu arbeiten, obwohl ich verstehe, ob Zeit- / Speicherbeschränkungen dies fehlschlagen lassen. Dies bedeutet insbesondere, dass Sie die Ziffern nicht verketten und als Basis 10 auswerten können, da so etwas wie falsch wäre.11!1012345678910
  • Dies ist , also gewinnt die kürzeste Implementierung für jede Sprache!

Anmerkungen:

  • Dies ist OEIS A217626
  • Ich biete eine Prämie von 500 für eine Lösung an, die die Elemente direkt berechnet, ohne die tatsächlichen Permutationen zu berechnen.
  • Die Sequenz funktioniert für alle zusammenhängenden Ziffern. Zum Beispiel sind die Unterschiede zwischen den Permutationen von dieselben wie für .[1,2,3,4]10[4,3,2,1]10

Was ist der Tie Breaker für das Kopfgeld?
Nwellnhof

2
Es macht wenig Sinn, "die Elemente direkt herauszuarbeiten", da die Berechnung der Permutation selbst lineare Zeit benötigt (in der Größe der Eingabe) (richtig?), Was bereits ziemlich gut ist. Sie wollen nur coole Methoden sehen?
user202729

1
Ein weiterer interessanter Testfall ist ( ), was meiner Meinung nach der erste negative Term ist. 10!13628799 => -83676269
Nwellnhof

@ user202729 Vielleicht möchte das OP eine Protokollzeit oder einen Algorithmus mit konstanter Zeit? Da es sich um eine OEIS-Sequenz handelt, kann ein solcher Algorithmus bei der Forschung hilfreich sein.
Shieru Asakoto

1
@ user202729 Ich weiß, weil wir im Grunde nur Schritte brauchen . Aber ich würde auch gerne wissen, ob es einen log (log (n)) oder einen konstanten Zeitalgorithmus gibtO(Γ1(n))
Shieru Asakoto

Antworten:


5

Gelee , 9 Bytes

,‘œ?ŻḌI÷9

Probieren Sie es online aus! (drucke das n-te Element aus)

Probieren Sie es online aus! (20 erste Elemente)

Erläuterung:

      I÷9      Compute the difference divided by 9 between
 ‘             the (n+1)th
  œ?           permutation
,              and
               the (n)th
  œ?           permutation
    Ż          of [0,1,2,...n]
     Ḍ         converted to decimal.

(Jelly hat das eingebaute Element, œ?das die dritte nPermutation einer Liste in ungefähr linearer Zeit berechnet. Sehr nützlich.)


4

Holzkohle , 71 Bytes

≔⟦N⊕θ⟧ηW⌈η≧÷L⊞OυEη﹪κ⊕Lυη≔⁰δF²«≔Eυλζ≔⟦⟧ηF⮌Eυ§κι«⊞η§ζκ≔Φζ⁻μκζ»≦⁻↨ηχδ»I÷δ⁹

Probieren Sie es online aus! Der Link führt zur ausführlichen Version des Codes. Erläuterung:

≔⟦N⊕θ⟧η

Holen Sie sich eine Liste mit der Eingabe und einer mehr als der Eingabe.

W⌈η

Wiederholen, bis beide Werte Null sind.

≧÷L⊞OυEη﹪κ⊕Lυη

Führen Sie für beide Werte eine faktorielle Basisumrechnung durch. Dies ist das erste Mal, dass ich tatsächlich auf einer Liste verwendet habe!

≔⁰δ

Löschen Sie das Ergebnis.

F²«

Schleife über jede faktorielle Basisnummer.

≔Eυλζ

Machen Sie eine Liste der Ziffern von 0 bis Länge - 1.

≔⟦⟧η

Initialisieren Sie das Ergebnis in eine leere Liste.

F⮌Eυ§κι«

Schleife über die Ziffern der faktoriellen Basisnummer.

⊞η§ζκ

Fügen Sie dem Ergebnis die nächste Permutationsziffer hinzu.

≔Φζ⁻μκζ»

Entfernen Sie diese Ziffer aus der Liste.

≦⁻↨ηχδ»

Konvertieren Sie die Permutation als Basis-10-Zahl und subtrahieren Sie das bisherige Ergebnis davon.

I÷δ⁹

Teilen Sie das Endergebnis durch 9 und werfen Sie es in eine Zeichenfolge.


3

Perl 6 , 82 Bytes

-2 Bytes dank Jo King

->\n{([-] map {$/=[^n];:10[map {|splice $/,$_,1},[R,] .polymod(1..n-2)]},n+1,n)/9}

Probieren Sie es online aus!

0-indiziert. Zählt nicht alle Permutationen auf. Sollte theoretisch für alle n funktionieren, wird aber für n> 65536 mit "Zu viele Argumente im Reduzierungsarray" gerettet.

Die folgende 80-Byte- Version funktioniert für n bis zu 98! -2 und ist viel schneller:

{([-] map {$/=[^99];:10[map {|splice $/,$_,1},[R,] .polymod(1..97)]},$_+1,$_)/9}

Probieren Sie es online aus!

Die folgende 53-Byte- Version sollte theoretisch für alle n funktionieren, jedoch für n> = 20 mit "Weigerung, mehr als 20 Elemente zu permutieren".

{[-](map {:10[$_]},permutations(1..$_+1)[$_,$_-1])/9}

Probieren Sie es online aus!


2

JavaScript (Node.js) , 134 Bytes

n=>(F=_=>f>n?((G=(n,z=0,x=f,y=l,b=[...a])=>y?G(n%(x/=y),+b.splice(n/x,1)+z*10,x,y-1,b):z)(n--)-G(n))/9:F(a.push(++l),f*=l))(a=[l=f=1])

Probieren Sie es online aus!

1-indiziert.

@ guest271314 Die Meinung ist richtig. Die direkte Permutationsberechnung ist kürzer ...

Erläuterung

n=>(                           // Function -
 F=_=>                         //  Helper func to calculate length needed
 f>n?                          //   If f > n (meaning the length is enough) -
  (
   (
    G=(                        //    Helper func to calculate permutation value -
     n,
     z=0,                      //     Initial values
     x=f,                      //     Made as copies because we need to alter
     y=l,                      //     these values and the function will be
     b=[...a]                  //     called twice
    )=>
    y?                         //     If still elements remaining -
     G(
      n%(x/=y),                //      Get next element
      +b.splice(n/x,1)+z*10,   //      And add to the temporary result
      x,
      y-1,                     //      Reduce length
      b                        //      Remaining elements
     )
    :z                         //     Otherwise return the permutation value
   )(n--)-G(n)                 //    Calculate G(n) - G(n - 1)
  )/9                          //    ... the whole divided by 9 
 :F(
  a.push(++l),                 //   Otherwise l = l + 1, push l into the array
  f*=l                         //   ... and calculate l!
 )
)(
 a=[l=f=1]                     //  Initial values
)

Ursprüngliche Lösung (159 Bytes)

n=>(x=l=t=0n,P=(a,b=[])=>n?""+a?a.map(z=>P(a.filter(y=>y-z),[...b,z])):(v=b.reduce((u,y)=>u=u*10n+y),x?--n?0:t=v-x:0,x=v):0)([...Array(n+1))].map(_=>++l))&&t/9n

Probieren Sie es online aus!

Link ist zu einer längeren Version für Leistung gemacht. Array(n+1)wird Array(Math.min(n+1,15)), um Demo zum Laufen zu bringen. Funktioniert theoretisch bis unendlich (bis zur Stapelgrenze in der Praxis).

Erläuterung

Ich meine, es gibt zu viel zu erklären.

n=>(                             // Function
 x=l=t=0n,                       // Initialization
 P=(                             // Function to determine the permutation -
  a,                             //  remaining items
  b=[]                           //  storage
 )=>
 n?                              //  if we haven't reached the required permutation yet - 
  ""+a?                          //   if we haven't the last layer of loop - 
   a.map(                        //    loop over the entries -
    z=>      
    P(                           //     recurse -
     a.filter(y=>y-z),           //      pick out the selected number
     [...b,z]                    //      append to next 
    )
   )
  :(                             //   if we are at the last layer -
   v=b.reduce((u,y)=>u=u*10n+y), //    calculate the value of the permutation
   x?                            //    if not the first number -
    --n?                         //     if not the last -
     0                           //      do nothing
    :t=v-x                       //     else calculate difference
   :0,                           //    else do nothing
   x=v                           //    record ot anyway
  )
 :0                              //   else do nothing
)
(
 [...Array(n+1)].map(_=>++l)     // the list of numbers to permute
)&&t/9n                          // last difference divided by 9

FWIW, Da diese Implementierung nicht alle Unterschiede bis zu zurückgibt, bietet ndiese Lösung stackoverflow.com/a/34238979 die Möglichkeit, zwei benachbarte Permutationen oder Zahlendarstellungen von Permutationen direkt nach Index abzurufen, die beim Golfen den erforderlichen Code reduzieren sollten um die Ausgabe (f(n) - f(n-1))/9für diesen ausgewählten Antworttyp gemäß der Regel "Ein Programm / eine Funktion, die eine Nummer nimmt und die Nummer an diesem Index zurückgibt, entweder 0 oder 1 indiziert" zu erzeugen . .
Gast271314

2

Pyth, 15 14 Bytes

.+m/i.PdSQT9,h

Gibt den n-ten Term zurück. Probieren Sie es hier aus .

.+                     Find the differences between adjacent elements of
   m                   mapping lambda d:
      .PdSQ                the dth permutation of input,
     i     T               converted to base 10
    /       9              divided by 9
             ,         over [Q+1,Q]
               h Q
               Q

2

J , 44 , 41 Bytes

(9%~[:(2-~/\])i.(10#.1+A.)[:i.@>.!inv)@>:

Probieren Sie es online aus!

Hinweis: funktioniert auch für 10! Testfall, verliert dort aber etwas an Präzision ...

ursprüngliche Erklärung

(9 %~ [: (2 -~&(10&#.)/\ ]) 1 + i. A. i.@>.@(!inv))@>:
(                                                 )@>: NB. add one to input
                                                       NB. since n-1 deltas
                                                       NB. gives n results
                                                       NB. call that "n"
(                               i.                )    NB. take the first n
(                                  A.             )    NB. lexicographically
                                                       NB. sorted items of
(                                     i.@         )    NB. 0 up to...
(                                        >.@      )    NB. the ceil of...
(                                           (!inv))    NB. the inverse of 
                                                       NB. the factorial
(                           1 +                   )    NB. add 1 so our
                                                       NB. lists start at 1
                                                       NB. instead of 0
(     [: (                )                       )    NB. apply what's in 
                                                       NB. parens to that
                                                       NB. list of lists
(        (2 -~        /\ ])                       )    NB. take successive
                                                       NB. differences BUT
(        (    &(10&#.)    )                       )    NB. convert each list
                                                       NB. to a base 10
                                                       NB. number first
(9 %~                                             )    NB. and divide every
                                                       NB. items of the
                                                       NB. result by 9

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