HappyCubeパズルソルバー


9

このチャレンジは、私がプレイしたパズルに触発されました。

パズルのピース

これらは、次のように3Dキューブに組み立てる必要があります。

解決されたキューブ

パズルのピースは5 * 5の正方形のグリッドとして見ることができ、その中央の3 * 3の正方形は常に塗りつぶされていますが、端にある16の正方形は塗りつぶされていても空でもかまいません。

ピースは、左端から時計回りにエッジの構成(=空、=ソリッド)を表す16文字(0sおよび1s)の文字列を使用して説明されます。01

たとえば、次の文字列:

0101001000101101

この作品を表します:

 # #
####
 ####
####
# #

ピースを合わせてキューブを形成するために、すべてのピースを任意の方向に回転させることができます。たとえば、これらは上記のピースの有効な回転です。

 # #    # #     #    ## # 
 ####  ####    ####   ####
####    ####  ####   #### 
 ####  ####    ####   ####
  # #  # #    ## #     #  

# #      # #   # ##    #  
####    ####  ####   #### 
 ####  ####    ####   ####
####    ####  ####   #### 
 # #    # #     #     # ##

チャレンジ

6つのパズルのピースを入力として受け取り、解決されたキューブの2D表現を出力または出力するプログラムまたは関数を記述します。

入力

入力は6行の文字列で、各行は16 0または1文字で構成され、ピースのエッジを表します(上記の形式)。

入力に対する解決策があると想定できます。

末尾の改行はオプションです。

出力

結果は、次のように2Dで展開された、解決されたキューブのASCII表現になります(図では、サイド名にルービックキューブ表記を使用しています)。

    +---+
    |BA |
    |CK |
    |   |
+---+---+---+---+
|LE |DO |RI |UP |
|FT |WN |GHT|   |
|   |   |   |   |
+---+---+---+---+
    |FR |
    |ONT|
    |   |
    +---+

ソリューションを複数の方法で提示する可能性を回避するために、DOWNに配置されたピースは常に、そこに指定されているのと同じ回転で、入力に存在する最初のピースになります。

すべてのピースは、空の正方形を示すスペースを使用して、5 * 5のマトリックスとしてグラフィカルに表されます。塗りつぶされた正方形の場合は、次の条件を満たす限り、スペース以外の文字を使用できます。

  • パズルのどの部分も、同じ文字を使用して表された塗りつぶされた正方形を持ちます
  • 隣接する2つの部分が異なる文字を使用している

右側のスペースパディングと末尾の改行はオプションです。

テストケース

1。

入力:

0010010101010101
0010001011011010
0101001001010010
0010110100101101
0010110110101101
0010001011010101

出力:

     @ @         
     @@@         
    @@@@@        
     @@@         
** **@#@** *# #  
 ***#####***#####
*****###*****### 
 ***#####***#####
  * @#@#** ** # #
    @@@@         
     @@@@        
    @@@@         
     @ @         

2。

入力:

0001110110101101
1010010111011101
0101010101010010
1010001000100011
1010001001010001
0110010100100010

出力:

      @          
     @@@@        
    @@@@         
     @@@@        
** **@@## * *# # 
****#####****### 
 ****###*****####
****#####***#### 
** *#@#@# * # #  
     @@@@        
    @@@@         
     @@@@        
     @ @         

3。

入力:

0101001011011010
0010001000100010
0101001011010010
0101010101011010
0101101001011101
1010001001011101

出力:

     @ @@        
    @@@@@        
     @@@         
    @@@@@        
* * @#@#* *   #  
*****###*****### 
 ***#####***#####
*****###*****### 
  * ##@##* *  #  
    @@@@         
     @@@@        
    @@@@         
    @@ @@        

これはコードゴルフなので、バイト単位で最も短いプログラムが優先されます。


はい、少なくとも私のディスプレイでは、「バック」、「ダウン」、「フロント」は同じ色/文字のように見えます。
Reto Koradi 2015年

「ソリューションを複数の方法で提示する可能性を回避するために、DOWNに配置されたピースは常に、そこに指定されているのと同じ回転で、入力に存在する最初のピースになります。」最初のパズルのピースを一定に保持しても、残りの5つのピースが一意の位置を持つことが保証されているとは思いません。
Rainbolt、2015年

@Rainbolt私が使用する入力の場合、それは当てはまります。出力を配置する方法は1つだけです。一般的に言えば、あなたは正しいです。複数の有効な配置が可能な入力が明らかにある
Cristian Lupascu

回答:


6

Haskell、1007 1000および1バイト 923 900 830バイト

たまたまハッピーキューブソルバーを作成しましたが、今はゴルフするだけです。派手なブロック要素を使用するための10バイトのペナルティ:

import Data.List
r=reverse;z=zipWith;f=foldl1;t=take;g=t 4;d=drop;m=map
n x=t 5x:n(d 4x)
u v a b=init a++v max(last a)(b!!0):d 1b
a!b|k<- \x y->last$' ':[a|b!!x!!y>0]=(k 0<$>[0..4]):((\i->k 3(4-i):[a,a,a]++[k 1i])<$>[1..3])++[k 2<$>[4,3..0]]
p y|(e:v)<-m(g.n.cycle.m(read.pure))$"0":(lines$y),[j,k,l,x,y,r]<-x v=mapM putStrLn$f(u z)$f(z(u id))<$>z(z(!))[a,"▒█▒█",a][[e,k,e,e],[l,j,x,r],[e,y,e,e]];a=" ░  "
x(p:q)=[p:u|x<-permutations q,u@[e,g,y,k,l]<-sequence$(\c->nub$[c,r.m r$c]>>=g.m g.tails.cycle)<$>x,and$zipWith4(\a n b m->all(==1).init.d 1$z(+)(a!!n)$r$b!!m)([l,e,p,p,p,p,e]++u)[3,3,0,3,1,2,0,1,2,2,2,1](y:g:u++[y,k,k,l,g])[1,0,2,1,3,0,0,0,3,1,2,3]++z((((==1).sum.m(!!0)).).z(!!))[[p,e,g],[y,p,e],[k,p,g],[k,p,y],[l,y,e],[l,y,k],[l,g,e],[l,g,k]][[0,3,1],[0..2],[0,3,2],[1..3],[0,1,1],[3,2,2],[1,0,0],[2,3,3]]]!!0

一口です。使用法:

*Main> mapM_ (\s->p s>>putStrLn"")["0010010101010101\n0010001011011010\n0101001001010010\n0010110100101101\n0010110110101101\n0010001011010101","0001110110101101\n1010010111011101\n0101010101010010\n1010001000100011\n1010001001010001\n0110010100100010","0101001011011010\n0010001000100010\n0101001011010010\n0101010101011010\n0101101001011101\n1010001001011101"]
            
     ░░░      
    ░░░░░     
     ░░░      
▒▒ ▒▒░█░▒▒ ▒█ 
 ▒▒▒█████▒▒▒█████
▒▒▒▒▒███▒▒▒▒▒███
 ▒▒▒█████▒▒▒█████
   ░█░█▒▒ ▒▒  
    ░░░░      
     ░░░░     
    ░░░░      
            

             
     ░░░░     
    ░░░░      
     ░░░░     
▒▒ ▒▒░░██  ▒█ 
▒▒▒▒█████▒▒▒▒███
 ▒▒▒▒███▒▒▒▒▒████
▒▒▒▒█████▒▒▒████
▒▒ ▒█░█░█   
     ░░░░     
    ░░░░      
     ░░░░     
            

    ░░       
    ░░░░░     
     ░░░      
    ░░░░░     
   ▒█░█░   
▒▒▒▒▒███▒▒▒▒▒███
 ▒▒▒█████▒▒▒█████
▒▒▒▒▒███▒▒▒▒▒███
  ▒██░██    
     ░░░░     
    ░░░░      
     ░░░░     
    ░░ ░░     

一部の例には複数のソリューションがあるため、一部の出力は異なって見えます。未ゴルフ:

import Data.List (nub, transpose, (\\))
import Control.Monad (guard)

newtype CubePiece = CubePiece [[Int]] deriving Eq
newtype Solution = Solution [CubePiece]

side :: Int -> CubePiece -> [Int]
side n (CubePiece c) = c!!n

corner :: Int -> CubePiece -> Int
corner n (CubePiece c) = head $ c!!n

strToCube str = CubePiece $ hs' . (\x@(a:_)->x++[a]) $ l
  where
    l = map (read.pure) str
    hs' [a] = []
    hs' x = take 5 x : hs' (drop 4 x)

orientations :: CubePiece -> [CubePiece]
orientations (CubePiece cube) = map CubePiece $ nub $ (take 4 . iterate rotate $ cube) ++
  (take 4 . iterate rotate . reverse . map reverse $ cube)
  where
  rotate (a:as) = as++[a]

sideFits ::  (CubePiece, Int) -> (CubePiece, Int) -> Bool
sideFits (c1,n1) (c2,n2) = case (zipWith (+) a b) of
  [_,1,1,1,_] -> True
  _ -> False
  where
  a = side n1 c1
  b = reverse $ side n2 c2

cornerFits :: (CubePiece, Int) -> (CubePiece, Int) -> (CubePiece, Int) -> Bool
cornerFits (c1,n1) (c2,n2) (c3,n3) = a + b + c == 1
  where
  a = corner n1 c1
  b = corner n2 c2
  c = corner n3 c3

printSolution str = putStrLn . specialUnlines . map rivi $
  [[empty,gshow '░' c2,empty,empty],[gshow '▒' c3,gshow '█'c1,gshow '▒'c4,gshow '█'c6],[empty,gshow '░'c5,empty,empty]]
  where
  Solution [c1,c2,c3,c4,c5,c6] = solve . map strToCube . lines $ str
  empty = replicate 5 "     "
  rivi = map (foldl1 specialConcat) . transpose
  specialUnlines = unlines . foldl1(\a b->init a++[zipWith max(last a)(head b)]++tail b)
  specialConcat a b
    | last a==' '=init a++b
    | otherwise = a++tail b

gshow char (CubePiece c) =
  [ map (k 0) [0..4]
  , (k 3 3) : m ++ [(k 1 1)]
  , (k 3 2) : m ++ [(k 1 2)]
  , (k 3 1) : m ++ [(k 1 3)]
  , map (k 2)[4,3..0]
  ]
  where
  k n1 n2 = if (c!!n1)!!n2 == 1 then char else ' '
  m=replicate 3 char

solve :: [CubePiece] -> Solution
solve pieces = Solution $ head $ do
  let c1' = pieces!!0
  let c1 = c1'

  c2'  <- pieces \\ [c1']
  c2   <- orientations c2'
  guard $ sideFits (c1,0) (c2,2)

  c3'  <- pieces \\ [c1',c2']
  c3   <- orientations c3'
  guard $ sideFits (c1,3) (c3,1)
  guard $ sideFits (c2,3) (c3,0)
  guard $ cornerFits (c1,0) (c2,3) (c3,1)

  c4'  <- pieces \\ [c1',c2',c3']
  c4   <- orientations c4'
  guard $ sideFits (c1,1) (c4,3)
  guard $ sideFits (c2,1) (c4,0)
  guard $ cornerFits (c1,1) (c2,2) (c4,0)
  c5' <- pieces \\ [c1',c2',c3',c4']
  c5 <- orientations c5'
  guard $ sideFits (c1,2) (c5,0)
  guard $ sideFits (c4,2) (c5,1)
  guard $ sideFits (c3,2) (c5,3)
  guard $ cornerFits (c5,0) (c1,3) (c3,2)
  guard $ cornerFits (c5,1) (c1,2) (c4,3)

  c6' <- pieces \\ [c1',c2',c3',c4',c5']
  c6 <- orientations c6'
  guard $ sideFits (c6,0) (c2,0)
  guard $ sideFits (c6,1) (c3,3)
  guard $ sideFits (c6,2) (c5,2)
  guard $ sideFits (c6,3) (c4,1)
  guard $ cornerFits (c6,0) (c4,1) (c2,1)
  guard $ cornerFits (c6,3) (c4,2) (c5,2)
  guard $ cornerFits (c6,1) (c3,0) (c2,0)
  guard $ cornerFits (c6,2) (c3,3) (c5,3)
  return $ [c1,c2,c3,c4,c5,c6]

main = mapM_ printSolution ["0010010101010101\n0010001011011010\n0101001001010010\n0010110100101101\n0010110110101101\n0010001011010101","0001110110101101\n1010010111011101\n0101010101010010\n1010001000100011\n1010001001010001\n0110010100100010","0101001011011010\n0010001000100010\n0101001011010010\n0101010101011010\n0101101001011101\n1010001001011101"]
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