フォンコッホ予想


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数学者フォン・コッホの有名なスノーフレークでご存知かもしれません。しかし、彼はもっと興味深いコンピュータサイエンスの問題を抱えています。確かに、この推測を見てみましょう:

nノード(したがってn-1エッジ)を持つツリーを指定します。ノードを列挙するための方法を見つける1までnのエッジ、したがって、およびを1するn-1各エッジのためにそのようなAのようにk、そのノード番号の差が等しいですk。これは常に可能であるという推測です。

これを完全に明確にする例を次に示します。

ここに画像の説明を入力してください

あなたのタスク

あなたのコードは入力としてツリーを受け取り、あなたはあなたが望むフォーマットを取ることができますが、テストケースのために私はそれらの弧とそれらのノードのリストによってツリーを提供します。

たとえば、次の図はツリーの入力です。

[a,b,c,d,e,f,g]
d -> a
a -> b
a -> g
b -> c
b -> e
e -> f

コードは、ノードとエッジに番号が付けられたツリーを返す必要があります。よりグラフィカルな出力を返すことができますが、テストケースにこの種の出力を提供します。

[a7,b3,c6,d1,e5,f4,g2]
d -> a 6
a -> b 4
a -> g 5
b -> c 3
b -> e 2
e -> f 1

テストケース

[a,b,c,d,e,f,g]             [a7,b3,c6,d1,e5,f4,g2]
d -> a                      d -> a 6
a -> b                      a -> b 4
a -> g             =>       a -> g 5
b -> c                      b -> c 3
b -> e                      b -> e 2
e -> f                      e -> f 1


[a,b,c,d]                   [a4,b1,c3,d2]
a -> b                      a -> b 3
b -> c            =>        b -> c 2
b -> d                      b -> d 1


[a,b,c,d,e]                [a2,b3,c1,d4,e5]
a -> b                      a -> b 1
b -> c                      b -> c 2
c -> d             =>       c -> d 3
c -> e                      c -> e 4

これはこれはバイトでの最短の答えです!

注:これは、すべての木に優雅なラベルが付けられているとするリンゲル・コッチク予想より強力です。Koch予想では、Ringel-Kotzig予想での優雅なラベル付けに反して、ラベル付けの整数をスキップすることはできません。優雅なラベル付けはここまでに求められました


26を超えるノードはありますか?
Leaky Nun

@LeakyNun 17ノード後にブルートフォースを実行することはすでに困難です^^

@WheatWizardこのスレッドでは整数をスキップできるので、フォンコッホの予想とはまったく異なります。推測の全体のポイントはスキップせずに可能ラベル付けをしている

回答:


3

ゼリー、30バイト

JŒ!³,$€
ǵy⁴VIAµ€Q⁼$€TðḢịø³JŒ!

オンラインでお試しください!GṄ³çGフッターとして使用して、出力をより美しくします。)

abcdefと同様の入力、例えば、[d,a],[a,b],[a,g],[b,c],[b,e],[e,f]

リストa,b,c,d,e,fを順番に出力します。

注:すべての有効な可能性がいくつかあるため、私のプログラムはテストケースとは異なる値を生成します。

説明

JŒ!³,$€                - helper function, generates all possible numberings, input is e.g. 'abcd'
J                      - range(len(input)). e.g. [1,2,3,4]
 Œ!                    - all permutations of the range.
   ³,$                 - pair the input with ... 
      €                - each permutation. Sample element e.g. ['abcd',[3,1,2,4]]

ǵy⁴VIAµ€Q⁼$€TðḢịø³JŒ! - main dyadic link, input is e.g. 'abcd' and '[a,b],[b,c],[b,d]'
 µy                    - use a numbering as an element-wise mapping e.g. 'abcd'->[3,1,2,4]
   ⁴                   - apply this to the list of edges. e.g. '[3,1],[1,2],[1,4]'
    V                  - turn this into an internal list.
     IAµ€              - find absolute difference on each edge
         Q⁼            - Is this invariant under deduplication? Returns 1 if the numbering is valid; 0 otherwise.
Ç          $€          - apply this to all possible numberings
             Tð        - return the indices of all valid numberings
               Ḣ       - choose the first one and
                ị      - get the element corresponding to its index in 
                 ø³JŒ! - all possible numberings 

考えられるすべての解決策を表示して1バイトを節約します。

JŒ!³,$€
ǵy⁴VIAµ€Q⁼$€Tðịø³JŒ!

オンラインでお試しください!GṄ³çG⁷³Gフッターとして使用して出力をより美しくする)

コンバーターを使用して、テストケースを入力リストにコピーアンドペーストします。


1

Ruby、108バイト

lamba関数は、エッジを含む2要素配列の配列を受け入れます(各エッジは、関連するノートに対応する数値のペアとして表されます)。

->a{[*1..1+n=a.size].permutation.map{|i|k=a.map{|j|(i[j[0]-1]-i[j[1]-1]).abs}
(k&k).size==n&&(return[i,k])}}

テストプログラムに含まれていない

f=->a{                                    #Accept an array of n tuples (where n is the number of EDGES in this case)
  [*1..1+n=a.size].permutation.map{|i|    #Generate a range 1..n+1 to label the nodes, convert to array, make an array of all permutations and iterate through it.
    k=a.map{|j|(i[j[0]-1]-i[j[1]-1]).abs} #Iterate through a, build an array k of differences between nodes per current permutation, as a trial edge labelling.
    (k&k).size==n&&(return[i,k])          #Intersect k with itself to remove duplicates. If all elements are unique the size will still equal n so
  }                                       #return a 2 element array [list of nodes, list of edges]
}

p f[[[4,1],[1,2],[1,7],[2,3],[2,5],[5,6]]]

p f[[[1,2],[2,3],[2,4]]]

p f[[[1,2],[2,3],[3,4],[2,5]]]

出力

出力は以下を含む2要素の配列です。

新しいノードの番号付け

エッジの番号付け。

たとえば、最初の例の最初のエッジは、[4,1]新しいノードの番号付けの下にあるノード6と1の間にあるため、エッジ6-1 = 5です。

[[1, 5, 2, 6, 3, 4, 7], [5, 4, 6, 3, 2, 1]]
[[1, 4, 2, 3], [3, 2, 1]]
[[1, 5, 3, 4, 2], [4, 2, 1, 3]]

実際、テストケースごとに複数のソリューションがあります。return最初のものが見つかると、関数は停止します。

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