Zeichne den Pentaflake


25

Zuallererst ... Ich möchte allen ein frohes Weihnachtsfest wünschen (sorry, wenn ich einen Tag zu spät für Ihre Zeitzone bin).

Um diesen Anlass zu feiern, werden wir eine Schneeflocke zeichnen. Da das Jahr 201 5 und Weihnachten 2 5 ist (für einen großen Teil der Personen), werden wir eine Penta- Flocke zeichnen . Das Pentaflake ist ein einfaches Fractal, das aus Pentagonen besteht. Hier einige Beispiele (von hier) :Bildbeschreibung hier eingeben

Jeder Pentaflake hat eine Bestellung n. Die Pentaflake der Ordnung 0 ist einfach ein Fünfeck. Für alle anderen Bestellungen n setzt sich eine Pentaflake aus 5 Pentaflakes der vorherigen Bestellung zusammen, die um eine 6. Pentaflake der vorherigen Bestellung angeordnet sind. Zum Beispiel besteht ein Pentaflake der Ordnung 1 aus 5 Fünfecken, die um ein zentrales Fünfeck angeordnet sind.

Eingang

Die Bestellung n. Dies kann auf jede andere Weise als die einer vordefinierten Variablen angegeben werden.

Ausgabe

Ein Bild von der Bestellung nPentaflake. Muss mindestens 100px breit und 100px lang sein. Es kann in einer Datei gespeichert, dem Benutzer angezeigt oder an ausgegeben werden STDOUT. Jede andere Ausgabeform ist nicht zulässig. Alle Bildformate, die vor dieser Herausforderung existieren, sind zulässig.

Gewinnen

Als Codegolf gewinnt die Person mit der geringsten Anzahl von Bytes.


3
-1 weil Schneeflocken nur 6-fache Symmetrie haben! = D
flawr

@flawr Laut diesem Artikel haben nur etwa 0,1% der Schneeflocken tatsächlich eine 6-fache Symmetrie ... oder überhaupt eine Symmetrie. Diejenigen Schneeflocken, die eine Symmetrie aufweisen, können jedoch zusätzlich zur 6-fachen Symmetrie eine 3-fache Symmetrie aufweisen: P
TheNumberOne

4
Nun, dieser Artikel untersuchte nur weit weniger als 0,1% aller Schneeflocken, und es ist sowieso bedeutungslos, da sie nur amerikanische Schneeflocken untersuchten. Ich wette, metrische Schneeflocken sind viel symmetrischer! (PS: Schöne Bilder! Schneeflocke # 167 ist besonders interessant !) (Mir ist gerade aufgefallen, dass metrische Schneeflocken eine 10-fache Symmetrie haben müssen.)
Fehler

1
Solange die Ausgabe mit einer der oben genannten Methoden erfolgt, ist dies in Ordnung. Allerdings nkann nicht in Ihrem Skript - Datei vordefiniert. Sie können naus STDINdem Code lesen , ihn vom Benutzer abfragen, ihn als Funktions- / Kommandozeilenargument verwenden ... im Grunde alles, was Sie wollen, außer dass Sie ihn direkt in Ihren Code einbetten.
TheNumberOne

1
Willst du nicht +1, weil es 25 hat :(
The_Basset_Hound

Antworten:


14

Matlab, 226

function P(M);function c(L,X,Y,O);hold on;F=.5+5^.5/2;a=2*pi*(1:5)/5;b=a(1)/2;C=F^(2*L);x=cos(a+O*b)/C;y=sin(a+O*b)/C;if L<M;c(L+1,X,Y,~O);for k=1:5;c(L+1,X+x(k),Y+y(k),O);end;else;fill(X+x*F, Y+y*F,'k');end;end;c(0,0,0,0);end

Ungolfed:

function P(M);                
function c(L,X,Y,O);          %recursive function
hold on;
F=.5+5^.5/2;                  %golden ratio
a=2*pi*(1:5)/5;               %full circle divided in 5 parts (angles)
b=a(1)/2;
C=F^(2*L);
x=cos(a+O*b)/C;               %calculate the relative position ofnext iteration
y=sin(a+O*b)/C;
if L<M;                       %current recursion (L) < Maximum (M)? recurse
    c(L+1,X,Y,~O);            %call recursion for inner pentagon
    for k=1:5;
        c(L+1,X+x(k),Y+y(k),O)%call recursion for the outer pentagons
    end; 
else;                         %draw
    fill(X+x*F, Y+y*F,'k');  
end;
end;
c(0,0,0,0);
end

Fünfte Iteration (das Rendern dauerte bereits eine Weile).

Bildbeschreibung hier eingeben

Eine geringfügige Änderung des Codes (leider mehr Bytes) führt zu dieser Schönheit =)

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Oh, und noch einer:

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Vielen Dank, dass Sie mich auf diese Herausforderung aufmerksam gemacht haben. Ich habe eine weitere Lösung hinzugefügt. Ich hoffe, es macht Ihnen nichts aus.
Andras Deak

7

Mathematica, 200 Bytes

a=RotationTransform
b=Range
r@k_:={Re[t=I^(4k/5)],Im@t}
R@k_:=a[Pi,(r@k+r[k+1])/2]
Graphics@Nest[GeometricTransformation[#,ScalingTransform[{1,1}(Sqrt@5-3)/2]@*#&/@Append[R/@b@5,a@0]]&,Polygon[r/@b@5],#]&

Die letzte Zeile ist eine Funktion, die auf eine ganze Zahl angewendet werden kann n.

Mathematica-Funktionsnamen sind lang. Jemand sollte sie entropiecodieren und daraus eine neue Sprache machen. :)

Bei Anwendung auf 1:

Bildbeschreibung hier eingeben

Bei Anwendung auf 2:

Bildbeschreibung hier eingeben


6

MATLAB, 235 233 217 Bytes

Update: Eine Reihe von Vorschlägen von @flawr hat mir geholfen, 16 Bytes zu verlieren. Da ich nur auf diese Weise die Lösung von flawr hätte übertreffen können und die Herausforderung ohne die Hilfe von flawr überhaupt nicht gefunden hätte, halten Sie dies für eine gemeinsame Einreichung von uns :)

N=input('');f=2*pi/5;c=1.5+5^.5/2;g=0:f:6;p=[cos(g);sin(g)];R=[p(:,2),[-p(2,2);p(1,2)]];for n=1:N,t=p;q=[];for l=0:4,q=[q R^l*[c-1+t(1,:);t(2,:)]/c];end,p=[q -t/c];end,p=reshape(p',5,[],2);fill(p(:,:,1),p(:,:,2),'k');

Dies ist eine weitere MATLAB-Lösung, die auf einer Philosophie iterierter Funktionssysteme basiert. Ich war hauptsächlich daran interessiert, den Algorithmus selbst zu entwickeln, und ich habe mich nicht zu sehr mit der Lösung befasst. Es gibt sicherlich Raum für Verbesserungen. (Ich habe darüber nachgedacht, eine hartcodierte Festkommanäherung für zu verwenden c, aber das wäre nicht schön.)

Ungolfed-Version:

N=input('');                                % read order from stdin

f=2*pi/5;                                   % angle of 5-fold rotation
c=1.5+5^.5/2;                               % scaling factor for contraction

g=0:f:6;
p=[cos(g);sin(g)];                          % starting pentagon, outer radius 1
R=[p(:,2),[-p(2,2);p(1,2)]];                % 2d rotation matrix with angle f

for n=1:N,                                  % iterate the points
    t=p;
    q=[];
    for l=0:4,
       q=[q R^l*[c-1+t(1,:);t(2,:)]/c];     % add contracted-rotated points
    end,
    p=[q -t/c];                             % add contracted middle block
end,

p=reshape(p',5,[],2);                 % reshape to 5x[]x2 matrix to separate pentagons
fill(p(:,:,1),p(:,:,2),'k');          % plot pentagons

Ergebnis für N=5(mit einem anschließenden axis equal offfür die Hübschheit, aber ich hoffe, dass das byteweise nicht zählt):

N = 5 Pentaflake


1
Ich denke, Sie könnten ein paar Bytes sparen, indem Sie R=[p(:,2),[-p(2,2);p(1,2)]];(und das vorherige eliminieren R,C,S), und Sie können verwenden, q=[q R^l*[c-1+t(1,:);t(2,:)]/c]und ich denkec=1.5+5^.5/2;
Fehler

@flawr offensichtlich hast du recht :) 1. danke für die Drehmatrix, 2. danke für die neue q, ich hatte sogar ein unnötiges Klammerpaar drin ... 3. danke, aber was ist das für eine Magie ??: D 4. Da die Lösung jetzt kürzer ist als Ihr Original, halte ich dies zum Teil auch für Ihre Vorlage.
Andras Deak

6

Mathematica, 124 Bytes

Mathematica unterstützt Tableseit Version 10: eine neue Syntax Table[expr, n], die ein weiteres Byte speichert. Table[expr, n]ist äquivalent zu Table[expr, {n}].

f@n_:=(p=E^Array[π.4I#&,5];Graphics@Map[Polygon,ReIm@Fold[{g,s}~Function~Join[.62(.62g#+#&/@s),{-.39g}],p,p~Table~n],{-3}])

Der Kern dieser Funktion besteht darin, komplexe Zahlen zu verwenden, um Transformationen durchzuführen und diese dann in Punkte umzuwandeln ReIm.

Testfall:

f[4]

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1
πnimmt in UTF-8 zwei Bytes ein, sodass insgesamt 125 Bytes ausgegeben werden.
2012rcampion

OMFG was ist das
DumpsterDoofus

3

Mathematica, 199 196 Bytes

Hier ist eine meiner eigenen Antworten, die Peter Richter um ein Haar verdrängt. Es stützt sich stark auf Grafikfunktionen und weniger auf Mathematik und FP. Die CirclePoints-Funktion ist neu in 10.1 .

c=CirclePoints;g=GeometricTransformation;
p@0=Polygon@c[{1,0},5];
p@n_:=GraphicsGroup@{
        p[n-1],
        g[
          p[n-1]~g~RotationTransform[Pi/5],
          TranslationTransform/@{GoldenRatio^(2n-1),n*Pi/5}~c~5
        ]
      };
f=Graphics@*p

Edit: Danke an DumpsterDoofus für GoldenRatio


Sie können maximal 3 Bytes speichern durch Ersetzen ((1+Sqrt@5)/2)mit GoldenRatio. Auch in der zweiten Zeile finde ich sollte es p@0=Polygon@c[{1,0},5];statt p@0=Polygon@cp[{1,0},5];. (BTW ich bin eigentlich Peter, ich habe zwei Profile lol).
DumpsterDoofus

Ja! Guter Anruf. Ich habe den Tippfehler auch entdeckt, aber vergessen, ihn zu reparieren. D'oh,
Hypotenuser

2

Mathematica, 130 Bytes

r=Exp[Pi.4I Range@5]
p=1/GoldenRatio
f@0={r}
f@n_:=Join@@Outer[1##&,r,p(f[n-1]p+1),1]~Join~{-f[n-1]p^2}
Graphics@*Polygon@*ReIm@*f

Ich verwende eine ähnliche Technik wie die Antwort von njpipeorgan (tatsächlich habe ich seinen 2Pi I/5 == Pi.4ITrick gestohlen ), aber als rekursive Funktion implementiert.

Beispielverwendung ( %um auf die anonyme Funktion zuzugreifen, die in der letzten Zeile ausgegeben wurde):

 %[5]

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