合計と等しい製品、またはその逆


22

等価の楽しいペアは1 + 5 = 2・3および1・5 = 2 + 3です。これらのような多くのものがあり、別のものは1 + 1 + 8 = 1・2・51・1・8 = 1 + 2 + 5です。一般に、生成物N正の整数の和に等しく、Nは正の整数、およびその逆。

このチャレンジでは、入力n> 1に対して、順列を除く正の整数のそのようなすべての組み合わせを生成する必要があります。これらは妥当な形式で出力できます。たとえば、n = 3の可能なソリューションはすべて次のとおりです。

(2, 2, 2) (1, 1, 6)
(1, 2, 3) (1, 2, 3)
(1, 3, 3) (1, 1, 7)
(1, 2, 5) (1, 1, 8)

2GB RAMで最高のnの組み合わせを1分で最も多く生成できるプログラムは、64ビットIntel Ubuntuラップトップが勝ちます。回答が2GBを超えるRAMを使用しているか、無料で入手できるソフトウェアでテストできない言語で書かれている場合、回答を採点しません。私は今から2週間後に答えをテストし、勝者を選択します。もちろん、後で競合しない回答を投稿することもできます。

すべてのnに対するソリューションの完全なセットが何であるかがわからないため、不完全なソリューションを生成する回答を投稿できます。ただし、別の答えが(より)完全なソリューションを生成する場合、最大nが小さくても、その答えが勝ちます。


明確にするために、勝者を決定するスコアリングプロセスを以下に示します。

  1. n = 2、n = 3などでプログラムをテストします。すべての出力を保存し、プログラムに1分以上または2GB以上のRAMがかかると停止します。所定の入力nに対してプログラムが実行されるたびに、1分以上かかる場合は終了します。

  2. n = 2のすべてのプログラムのすべての結果を確認します。あるプログラムが他のプログラムよりも有効なソリューションを生成しなかった場合、そのプログラムは削除されます。

  3. n = 3、n = 4などについて、ステップ2を繰り返します。最後のプログラムが勝ちます。


1
それでは、Windows専用言語では答えがありませんか?
コナーオブライエン

3
個人的には、採点基準が嫌いです。コンピューターでのテスト結果が得られるまで、ソリューションが機能するかどうか、しきい値を設定する場所を知ることは不可能です。単純なコードゴルフはより良い質問になると思います。
musicman523

2
ハードコーディングは許可されていないと思います。しかし、その制限は観察不能に近い
ルイスメンドー

1
@ user202729しません。どのプログラムがより多くのソリューションを生成するかを確認するために、nごとに各プログラムを試す必要があります。
orlp

2
「今から2週間後」は3日前です。
GB

回答:


4

C(gcc)、n = 50000000、6499の結果は59秒

ほぼ完全に1で構成される1テラバイト以上の出力を生成しないように、(たとえば)49999995 1のシーケンスはと略記され1x49999995ます。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

static int n, *a1, k1 = 0, *a2, k2 = 0, s1, p1, *factor;

static void out() {
  if (s1 == p1) {
    for (int i = 0; i < k1 && i < k2; i++) {
      if (a1[i] < a2[i])
        return;
      else if (a1[i] > a2[i])
        break;
    }
  }

  for (int i = 0; i < k1; i++)
    printf("%d ", a1[i]);
  printf("1x%d | ", n - k1);
  for (int i = 0; i < k2; i++)
    printf("%d ", a2[i]);
  printf("1x%d\n", n - k2);
}

static void gen2(int p, int s, int m);

static void gen3(int p, int s, int m, int x, int q) {
  int r = s - n + k2 + 2;
  int d = factor[q];
  do {
    if (x * d <= m)
      x *= d;
    q /= d;
  } while (q % d == 0);
  do {
    if (q == 1) {
      a2[k2++] = x;
      gen2(p / x, s - x, x);
      k2--;
    } else {
      gen3(p, s, m, x, q);
    }
    if (x % d != 0)
      break;
    x /= d;
  } while (p / (x * q) >= r - x * q);
}

static void gen2(int p, int s, int m) {
  int n2 = n - k2;
  if (p == 1) {
    if (s == n2)
      out();
  } else if (n2 >= 1 && m > 1) {
    int r = s - n2 + 1;
    if (r < 2 || p < r)
      return;
    if (m > r)
      m = r;
    if (factor[p] <= m)
      gen3(p, s, m, 1, p);
  }
}

static void gen1(int p, int s, int m) {
  int n1 = n - k1;
  p1 = p;
  s1 = s + n1;
  gen2(s1, p1, s + n1 + 1 - n);
  if (n1 != 0) {
    int *p1 = &a1[k1++];
    for (int x = 2; x <= m && p * x <= s + x + n1 - 1; x++) {
      *p1 = x;
      gen1(p * x, s + x, x);
    }
    k1--;
  }
}

int main(int argc, char **argv) {
  if (argc < 2)
    return 1;
  n = atoi(argv[1]);
  if (n < 2)
    return 1;
  a1 = malloc(n * sizeof(int));
  a2 = malloc(n * sizeof(int));
  factor = calloc(4 * n - 1, sizeof(int));
  for (int p = 2; p < 4 * n - 1; p++)
    if (factor[p] == 0) {
      factor[p] = p;
      for (int i = p; i <= (4 * n - 2) / p; i++)
        factor[p * i] = p;
    } else if (factor[p] < factor[p / factor[p]]) {
      factor[p] = factor[p / factor[p]];
    }
  gen1(1, 0, 3 * n - 1);
  return 0;
}

オンラインでお試しください!


3

Mathematica、n = 293、12のソリューション

OPはチャレンジを変更し、入力を求めます
として任意のnを受け取る新しいコードを次に示します
。n= 293の場合、12のソリューションが得られます。

If[#<5,Union[Sort/@Select[Tuples[{1,2,3,4,5,6,7,8,9},{#}],Tr@#==Times@@#&]],For[a=1,a<3,a++,For[b=a,b<3,b++,For[c=b,c<5,c++,For[d=c,d<10,d++,For[e=d,e<300,e++,If[Tr[s=Join[Table[1,#-5],{a,b,c,d,e}]]==Times@@s,Print[s]]]]]]]]&


入力

[n]

このアルゴリズムは、Wolfram Sandboxでテストできます。WolframSandboxは、オンラインで無料で利用可能なソフトウェアです
ます。リンクをたどり、コードを貼り付け(ctrl + v)、コードの最後に入力を貼り付け、shift + enterを押して実行します。
数秒ですべてのソリューションを入手できます

こちらもオンラインでお試しください!C ++(gcc)
(私のコードを無料の言語にサポートして翻訳してくれた@ThePirateBayに感謝します)

このプログラムは{a、b、c} {a、b、c}の形式のソリューションのみを生成します
+ b + c = a * b * cを意味するます

計算には1秒かかります

12のソリューションは次のとおりです。

{1,1 ...、1,1,1,2,293} {1,1 ...、1,1,1,2,293}
{1,1 ...、1,1,1,3,147} {1 、1 ...、1,1,1,3,147}
{1,1 ...、1,1,1,5,74} {1,1 ...、1,1,1,5,74}
{1,1 ...、1,1,2,2,98} {1,1 ...、1,1,2,2,98} {1,1 ...、1,1,2
、 3,59} {1,1 ...、1,1,2,3,59}
{1,1 ...、1,1,2,5,33} {1,1 ...、1、 1,2,5,33}
{1,1 ...、1,1,2,7,23} {1,1 ...、1,1,2,7,23}
{1,1 .. 。、1,1,2,8,20} {1,1 ...、1,1,2,8,20}
{1,1 ...、1,1,3,3,37} {1 、1 ...、1,1,3,3,37}
{1,1 ...、1,1,3,4,27} {1,1 ...、1,1,3,4、 27}
{1,1 ...、1,1,3,7,15} {1,1 ...、1,1,3,7,15}
{1,1 ...、1,2、 2,6,13} {1,1 ...、1,2,2,6,13}


1
「あなたの答えが...無料で入手できるソフトウェアでテストできない言語で書かれている場合、私はあなたの答えを採点しません。」
リーキー修道女

4
@GB「不完全なソリューションを生成する回答を投稿できます」
-user202729

1
私のプログラムは、「1分間に最高のnのほとんどの組み合わせを..generates」.ITはhardcoded.Itはちょうど分の下で最初の12 『最も簡単な』解決策を見つけていない
J42161217

1
nが入力であると想定されていたことはより明確になります。今それを明確にした。プログラムが入力nを受け取るようには見えません。
orlp

2
@orlp修正!私のプログラムは入力として任意のnを取ります。n = 293の場合、12のソリューションを取得します。すべてが機能するので、ダウン票をください!
J42161217

2

Python 2、n = 175、28は59になります

リダクションファクター2を使用して少し遅くしましたが、n = 83で始まるソリューションが増えました

1回の実行でTIOで最大92の結果が得られます。

def submats(n, r):
    if n == r:
        return [[]]
    elif r > 6:
        base = 1
    else:
        base = 2
    mx = max(base, int(n*2**(1-r)))

    mats = []
    subs = submats(n, r+1)
    for m in subs:
        if m:
            mn = m[-1]
        else:
            mn = 1
        for i in range(mn, mx + 1):
            if i * mn < 3*n:
                mats += [m + [i]]
    return mats

def mats(n):
    subs = []
    for sub in submats(n, 0):
        sum = 0
        prod = 1
        for m in sub:
            sum += m
            prod *= m
        if prod > n and prod < n*3:
            subs += [[sub, sum, prod]]
    return subs

def sols(n):
    mat = mats(n)
    sol = [
        [[1]*(n-1)+[3*n-1],[1]*(n-2)+[2,2*n-1]],
    ]
    if n > 2:
        sol += [[[1]*(n-1)+[2*n+1],[1]*(n-2)+[3,n]]]
    for first in mat:
        for second in mat:
            if first[2] == second[1] and first[1] == second[2] and [second[0], first[0]] not in sol:
                sol += [[first[0], second[0]]];
    return sol

オンラインでお試しください!


1
「5つの要素[1..2]を保持し、3nを制限する...」私のアルゴリズムが気に入ってくれてうれしいです
;

私はすでにRubyバージョンで似たようなことをしました、そして今、私はその制限を取り除こうとしています。
GB

所定のnに対して、アルゴリズムにいくつのソリューションがハードコーディングされていますか?
J42161217

実際にはハードコードされていません:ショートカットを使用して2つの標準ソリューションを生成できます(同じ組み合わせであるn = 2を除く)。これらをスキップすることで、範囲を3nではなく2nに制限できます。これがハードコーディングされていると見なされる場合は、変更します。
GB

1
61の場合、結果は28になります27であることを覚えています...おそらくエラーを犯した可能性があります
-RosLuP

1

Ruby、n = 12は6つのソリューションを取得します

少なくともTIOでは、1から11までの通常の結果

->n{
  arr=[*1..n*3].product(*(0..n-2).map{|x|
    [*1..[n/3**x,2].max]|[1]
  }).select{|a|
    a.count(1) >= n-4
  }.map(&:sort).uniq
  arr.product(arr).map(&:sort).uniq.select{|r|
    r[0].reduce(&:+) == r[1].reduce(&:*) &&
    r[0].reduce(&:*) == r[1].reduce(&:+)
  }
}

オンラインでお試しください!

ラップトップでn = 13の場合、1分以内に10個の結果を取得します。


1

Mathematica、n = 19、11のソリューション

これはOPの新しい基準による私の新しい答えです

(SOL = {};
For[a = 1, a < 3, a++, 
For[b = a, b < 3, b++, 
For[c = b, c < 5, c++, 
 For[d = c, d < 6, d++, 
  For[e = d, e < 3#, e++, 
   For[k = 1, k < 3, k++, 
    For[l = k, l < 3, l++, 
     For[m = l, m < 5, m++, 
      For[n = m, n < 6, n++, For[o = n, o < 3#, o++,
        s = Join[Table[1, # - 5], {a, b, c, d, e}];
        t = Join[Table[1, # - 5], {k, l, m, n, o}];            
        If[Tr[s[[-# ;;]]] == Times @@ t[[-# ;;]] && 
          Tr[t[[-# ;;]]] == Times @@ s[[-# ;;]], 
         AppendTo[SOL,{s[[-#;;]],t[[-#;;]]}]]]]]]]]]]]];
Union[SortBy[#,Last]&/@SOL])&

最後に入力[n]を与えると、プログラムは解を表示します

ここに私の結果があります(私の古いラップトップ64ビット2.4 GHz)

n->ソリューション
2-> 2
3-> 4
4-> 3
5-> 5
6-> 4
7-> 6
8-> 5
9-> 7
10-> 7
11-> 8
12-> 6(in 17秒)
13-> 10(20秒)14-
> 7(25秒)
15-> 7(29秒)
16-> 9(34秒)
17-> 10(39秒)
18- > 9(45秒)
19-> 11(51秒)
20-> 7(58秒)


1

Haskell、多くのソリューションが高速

import System.Environment

pr n v = prh n v v

prh 1 v l = [ [v] | v<=l ]
prh n 1 _ = [ take n $ repeat 1 ]
prh _ _ 1 = []
prh n v l = [ d:r | d <-[2..l], v `mod` d == 0, r <- prh (n-1) (v`div`d) d ]

wo n v = [ (c,k) | c <- pr n v, let s = sum c, s>=v,
                   k <- pr n s, sum k == v, s>v || c>=k ]

f n = concatMap (wo n) [n+1..3*n]

main = do [ inp ] <- getArgs
          let results = zip [1..] $ f (read inp)
          mapM_ (\(n,s) -> putStrLn $ (show n) ++ ": " ++ (show s)) results

fソリューションを計算し、main関数はコマンドラインから入力を取得し、フォーマットとカウントを追加します。


:このようなコンパイルghc -O3 -o prodsum prodsum.hs:コマンドライン引数を指定して実行./prodsum 6
クリスチャンSieversの

0

Haskell、n = 10、2つのソリューション


import           Data.List

removeDups = foldl' (\seen x -> if x `elem` seen then seen else x : seen) []
removeDups' = foldl' (\seen x -> if x `elem` seen then seen else x : seen) []

f n= removeDups $ map sort filterSums
  where maxNumber = 4
        func x y = if (((fst x) == (fst.snd$y)) && ((fst y) == (fst.snd$x)))
                     then [(snd.snd$x),(snd.snd$y)]
                     else [[],[]]
        pOf = removeDups' $ (map sort (mapM (const [1..maxNumber]) [1..n]))
        sumOf = map (\x->((sum x),((product x), x))) pOf
        filterSums = filter (\x-> not$(x == [[],[]])) (funcsumOfsumOf)

これはがらくたのように動作しますが、私は少なくともそれを修正したので、私は実際に今挑戦に取り組んでいます!

オンラインでお試しください!


n = 2の場合、["[3,3] [2,3]"、 "[2,2] [2,2]"、 "[1,3] [2,2]"、 "[1、 2] [1,3] "、" [1,1] [1,2] "]これは間違っています
-J42161217

すべてのソリューションは、実際に間違っているように見える
GB

@Jenny_mathyどうしたの?3 + 3は6で、2 * 3は6です。質問を誤解しないでください。
maple_shaft

「その逆」が欠けている
-J42161217

@Jenny_mathy私の側の愚かな間違い!私はそれを修正しました、今は動くはずです。
-maple_shaft

0

公理、ここでは59秒でn = 83

-- copy the below text in the file name "thisfile.input" 
-- and give something as the command below in the Axiom window:
-- )read C:\Users\thisuser\thisdirectory\thisfile

)cl all
)time on

-- controlla che l'array a e' formato da elementi  a.i<=a.(i+1)
tv(a:List PI):Boolean==(for i in 1..#a-1 repeat if a.i> a.(i+1) then return false;true)

-- funzione incremento: incrementa a, con #a=n=b/3,sotto la regola di "reduce(+,a)+#a-1>=reduce(*,a)"
-- e che n<reduce(*,a)<3*n ed reduce(+,a)<3*n 
inc3(a:List PI):INT==
   i:=1; n:=#a; b:=3*n
   repeat
      if i>n  then return 0
      x:=reduce(*,a)
      if x>=b then a.i:=1
      else
          y:=reduce(+,a)
          if y>b then a.i=1
          else if y+n-1>=x then
                      x:=x quo a.i
                      a.i:=a.i+1
                      x:=x*a.i
                      if tv(a) then break
                      else a.i:=1
          else a.i:=1
      i:=i+1
   if x<=n then return inc3(a) -- x<=n non va
   x

-- ritorna una lista di liste di 4 divisori di n
-- tali che il loro prodotto e' n
g4(n:PI):List List PI==
  a:=divisors(n)
  r:List List PI:=[]
  for i in 1..#a repeat
     for j in i..#a repeat
        x:=a.i*a.j
        if x*a.j>n then break
        for k in j..#a repeat
            y:=x*a.k
            if y*a.k>n then break
            for h in k..#a repeat
                z:=y*a.h
                if z=n  then r:=cons([a.h,a.k,a.j,a.i],r)
                if z>=n then break 
  r

-- ritorna una lista di liste di 3 divisori di n
-- tali che il loro prodotto e' n
g(n:PI):List List PI==
  a:=divisors(n)
  r:List List PI:=[]
  for i in 1..#a repeat
     for j in i..#a repeat
        x:=a.i*a.j
        if x*a.j>n then break
        for k in j..#a repeat
            y:=x*a.k
            if y=n  then r:=cons([a.k,a.j,a.i],r)
            if y>=n then break
  r

-- cerca che [a,b] nn si trovi gia' in r
searchr(r:List List List PI,a:List PI,b:List PI):Boolean==
  aa:=sort(a); bb:=sort(b)
  for i in 1..#r repeat
      x:=sort(r.i.1);y:=sort(r.i.2)
      if x=aa and y=bb then return false
      if x=bb and y=aa then return false
  true

-- input n:PI
-- ritorna r, tale che se [a,b] in r
-- allora #a=#b=n
--        ed reduce(+,a)=reduce(*,b) ed reduce(+,b)=reduce(*,a)
f(n:PI):List List List PI==
  n>100000 or n<=1 =>[]
  a:List PI:=[]; b:List PI:=[]; r:List List List PI:=[]
  for i in 1..n repeat(a:=cons(1,a);b:=cons(1,b))
  if n~=72 and n<86 then  m:=min(3,n)
  else                    m:=min(4,n) 
  q:=reduce(*,a) 
  repeat
    w:=reduce(+,a)
    if n~=72 and n<86 then x:= g(w)
    else                   x:=g4(w)
    if q=w then r:=cons([copy a, copy a],r)
    for i in 1..#x repeat
           for j in 1..m repeat
                  b.j:=(x.i).j
           -- per costruzione abbiamo che reduce(+,a)= prodotto dei b.i=reduce(*,b)
           -- manca solo di controllare che reduce(+,b)=reduce(*,a)=q
           if reduce(+,b)=q and searchr(r,a,b) then r:=cons([copy a, copy b],r)
    q:=inc3(a)
    if q=0 then break
  r

結果:

 for i in 2..83 repeat output [i, # f(i)]
   [2,2][3,4][4,3][5,5][6,4][7,6][8,5][9,7][10,7][11,8][12,6][13,10][14,7][15,7]
   [16,10][17,10][18,9][19,12][20,7][21,13][22,9][23,14][24,7][25,13][26,11]
   [27,10][28,11][29,15][30,9][31,16][32,11][33,17][34,9][35,9][36,13][37,19]
   [38,11][39,14][40,12][41,17][42,11][43,20][44,12][45,16][46,14][47,14][48,13]
   [49,16][50,14][51,17][52,11][53,20][54,15][55,17]
   [56,14][57,20][58,17][59,16][60,15][61,28][62,15][63,16][64,17][65,18]
   [66,14][67,23][68,20][69,19][70,13][71,18][72,15][73,30][74,15][75,17][76,18]
   [77,25][78,16][79,27][80,9][81,23][82,17][83,26]


 f 3
    [[[1,2,5],[8,1,1]],[[1,3,3],[7,1,1]],[[1,2,3],[1,2,3]],[[2,2,2],[6,1,1]]]
                                     Type: List List List PositiveInteger
                                   Time: 0.07 (IN) + 0.05 (OT) = 0.12 sec

Axiomで上記のテキストを実行する方法は、ファイル内のすべてのテキストをコピーし、Name.inputという名前でファイルを保存し、Axiomウィンドウで「)read absolutepath / Name」を使用します。
結果:(#f(i)は配列f(i)の長さ、つまり解の数を見つけます)

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