Plante árvores em um parque - O mais rápido possível!


20

Este desafio é inspirado por este aplicativo . Os casos de teste são emprestados desse aplicativo.


Esse é um desafio de , em que o objetivo é resolver os maiores casos de teste no menor espaço de tempo. Existem alguns casos de teste menores, para que as pessoas possam testar seus algoritmos mais rapidamente.


Você receberá uma grade de entrada quadrada, de dimensões n por n, em que 9 <= n <= 12 . Essa grade será dividida em n áreas, onde as células de cada área têm identificadores exclusivos (usarei letras minúsculas de al no texto aqui, mas você pode escolher o que quiser, por exemplo, números inteiros 1 a 12 ) .

A entrada pode ser assim (formato de entrada opcional):

aabbbbbcc
adddbbbcc
adeeecccc
adddefgcc
hhhdifggg
hdddifffg
hhhiifffg
hihiifffg
iiiiiiggg

Ou, mais fácil de visualizar:

insira a descrição da imagem aqui

Desafio:

Você deve colocar 2 * n árvores neste parque, de acordo com as seguintes regras:

  • Deve haver exatamente 2 árvores por coluna e 2 árvores por linha
  • Todas as áreas devem ter exatamente 2 árvores.
  • Nenhuma árvore pode ser adjacente a outra árvore, vertical, horizontal ou diagonal

A solução para o layout acima é:

insira a descrição da imagem aqui

Nota: Existe apenas uma solução para cada quebra-cabeça

Regras adicionais:

  • Os formatos de entrada e saída são opcionais
    • A saída pode, por exemplo, ser uma lista de índices, uma grade com 1/0 indicando se há uma árvore nessa posição ou uma versão modificada da entrada em que as árvores são indicadas
  • O tempo de execução deve ser determinístico
  • O programa deve terminar dentro de 1 minuto no computador de @ isaacg
    • Especificações: 4 CPUs, CPU i5-4300U a 1,9 GHz, 7,5G de RAM.
  • Caso seu programa não consiga resolver os dois maiores casos de teste em um minuto cada, o tempo para o segundo maior ( n = 11 ) será sua pontuação. Você perderá com uma solução que resolve o maior caso.

Casos de teste:

Eu posso editar esta lista se os envios parecerem personalizados para se ajustarem a esses casos de teste.

12 por 12 :

--- Input ---
aaaaabccccdd
aaaaabccccdd
aaaaabbbbddd
eeeafffgbghh
eeaafffgbghh
eefffffggghh
eeefijffghhh
iieiijjjjkhh
iiiiijjjjkhk
lljjjjjjjkkk
llllllkkkkkk
llllllkkkkkk
--- Solution ---
aaaaabcccCdD
aaaaaBcCccdd
aAaaabbbbdDd
eeeaffFgBghh
eeAaFffgbghh
eefffffGgGhh
EeefijffghhH
iiEiIjjjjkhh
IiiiijjjjkHk
lljJjJjjjkkk
lLllllkkKkkk
lllLllKkkkkk

11 por 11 :

--- Input ---
aaaaaaabbcc
adddabbbbcc
edddbbbbbbc
eddddbbbbbb
effffggghhh
effffgghhii
eefffjjhhii
eeeejjjhhii
eeejjjjkiii
jjjjjjkkiii
jjjjjkkkiii
--- Solution ---
aaAaaaabbCc
adddAbBbbcc
eDddbbbbbbC
eddDdBbbbbb
effffggGhHh
eFfffGghhii
eefFfjjhHii
EeeejjjhhiI
eeEjjjjKiii
JjjjJjkkiii
jjjjjkKkIii

10 por 10

--- Input ---
aaaaabccdd
aeaabbbccd
aeaabfbgcd
eeeaafggcd
eeeaafghcd
eeeiifghcd
ieiiigghcd
iiijighhcd
jjjjighhcd
jjjggghhdd
--- Solution ---
aaAaabccdD
aeaaBbBccd
aEaabfbgcD
eeeaaFgGcd
eEeAafghcd
eeeiiFghCd
IeiIigghcd
iiijigHhCd
JjJjighhcd
jjjgGghHdd

9 por 9

--- Input ---
aabbbbbcc
adddbbbcc
adeeecccc
adddefgcc
hhhdifggg
hdddifffg
hhhiifffg
hihiifffg
iiiiiiggg
--- Solution ---
aAbBbbbcc
adddbbBcC
adEeEcccc
AdddefgCc
hhhDiFggg
hDddifffG
hhhiIfFfg
HiHiifffg
iiiiiIgGg
--- Input ---
aaabbbccc
aaaabbccc
aaaddbcce
ffddddcce
ffffddeee
fgffdheee
fggfhhhee
iggggheee
iiigggggg
--- Solution ---
aaAbBbccc
AaaabbcCc
aaaDdBcce
fFddddcCe
fffFdDeee
fGffdheeE
fggfHhHee
IggggheeE
iiIgggGgg

"Os formatos de entrada e saída são opcionais, mas devem ser os mesmos" O que isso significa? Não posso emitir uma lista de listas contendo 1s e 0s para árvores e não árvores sem me preocupar com a saída das áreas?
Fatalize

@Fatalize, editado. Eu acho que exibir uma lista de índices ou uma grade com 1/0, como você sugere, é uma boa idéia.
Stewie Griffin

1
Informações (se eu calcular corretamente): Existem 3647375398569086976 configurações para colocar 24 árvores em uma grade 12 * 12 satisfazem apenas (1):, There shall be exactly 2 trees per column, and 2 trees per rowportanto, uma força bruta é provavelmente impossível.
user202729

"não deve ser um grande problema" : eu pessoalmente acho que é. Minha implementação atual resolve o primeiro caso de teste em ~ 150ms e o terceiro em 5s, mas falha em resolver o último (que é "apenas" 11x11) em qualquer período de tempo razoável. Provavelmente exigiria uma remoção direta muito mais agressiva - e, portanto, uma quantidade significativa de código adicional - para ser concluída em 1 minuto.
Arnauld

1
@ Arnauld, mudei o máximo para 11, já que esse é o maior caso de teste. Você pode postar sua solução (como um envio válido e concorrente), mas não vencerá se alguém postar uma solução que resolva todos os casos de teste, independentemente do tamanho do código. Justo?
Stewie Griffin

Respostas:


7

JavaScript (ES6), 271 bytes

Recebe a entrada como uma matriz de matrizes de caracteres. Retorna uma matriz de máscaras de bits (números inteiros) descrevendo a posição das árvores em cada linha, onde o bit menos significativo é a posição mais à esquerda.

f=(a,p=0,r=[S=y=0],w=a.length)=>a.some((R,y)=>a.some((_,x)=>r[y]>>x&1&&(o[k=R[x]]=-~o[k])>2),o=[])?0:y<w?[...Array(1<<w)].some((_,n)=>(k=n^(x=n&-n))<=x*2|k&-k^k|n&(p|p/2|p*2)||r.some((A,i)=>r.some((B,j)=>A&B&n&&i<y&j<i))?0:(w=r[y],f(a,r[y++]=n,r),r[--y]=w,S))&&S:S=[...r]

Formatado e comentado

f = (                                           // given:
  a,                                            //   - a = input matrix
  p = 0,                                        //   - p = previous bitmask
  r = [                                         //   - r = array of tree bitmasks
        S = y = 0 ],                            //   - S = solution / y = current row
  w = a.length                                  //   - w = width of matrix
) =>                                            //
  a.some((R, y) => a.some((_, x) =>             // if there's at least one area with more
    r[y] >> x & 1 && (o[k = R[x]] = -~o[k]) > 2 // than two trees:
  ), o = []) ?                                  //
    0                                           //   abort right away
  :                                             // else:
    y < w ?                                     //   if we haven't reached the last row:
      [...Array(1 << w)].some((_, n) =>         //     for each possible bitmask n:
        (k = n ^ (x = n & -n)) <= x * 2 |       //       if the bitmask does not consist of
        k & - k ^ k |                           //       exactly two non-consecutive bits,
        n & (p | p / 2 | p * 2) ||              //       or is colliding with the previous
        r.some((A, i) => r.some((B, j) =>       //       bitmask, or generates more than two
          A & B & n && i < y & j < i            //       trees per column:
        )) ?                                    //
          0                                     //         yield 0
        :                                       //       else:
          (                                     //
            w = r[y],                           //         save the previous bitmask
            f(a, r[y++] = n, r),                //         recursive call with the new one
            r[--y] = w,                         //         restore the previous bitmask
            S                                   //         yield S
          )                                     //
      ) && S                                    //     end of some(): return false or S
    :                                           //   else:
      S = [...r]                                //     this is a solution: save a copy in S

Casos de teste

Esse trecho inclui uma função adicional para exibir os resultados em um formato mais legível. É muito lento para resolver o último caso de teste.

Tempo de execução esperado: ~ 5 segundos.


Nota do OP: Essa submissão foi feita quando o desafio foi um desafio de código-golfe. Portanto, é perfeitamente válido, mesmo que não seja otimizado para o atual critério de vencimento!
Stewie Griffin

Tempo: demora mais de um minuto em 11x11.
Isaacg

Estamos em apuros, talvez você possa ajudar. Você consegue pensar em alguma maneira de gerar instâncias de quebra-cabeça maiores e não triviais?
Isaacg

7

C, hora oficial: 5ms para 12x12

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

#define valT char
#define posT int

#ifndef _OPENMP
#  warning Building without OpenMP support
#  define omp_get_max_threads() 1
#  define omp_get_num_threads() 1
#  define omp_get_thread_num() 0
#endif

#define MIN_THREADED_SIZE 11

static void complete(posT n, valT *workspace) {
    const posT s = n * 3 + 2;

    const valT *regions = workspace;
    valT *output = &workspace[n*2+1];

    for(posT y = 0; y < n; ++ y) {
        for(posT x = 0; x < n; ++ x) {
//          putchar(output[y*s+x] ? '*' : '-');
            putchar(regions[y*s+x] + (output[y*s+x] ? 'A' : 'a'));
        }
        putchar('\n');
    }

    _Exit(0);
}

static void solveB(const posT n, valT *workspace, valT *pops, const posT y) {
    const posT s = n * 3 + 2;

    const valT *regions = workspace;
    const valT *remaining = &workspace[n];
    valT *output = &workspace[n*2+1];

    for(posT r = 0; r < n; ++ r) {
        if(pops[r] + remaining[r] < 2) {
            return;
        }
    }

    for(posT t1 = 0; t1 < n - 2; ++ t1) {
        posT r1 = regions[t1];
        if(output[t1+1-s]) {
            t1 += 2;
            continue;
        }
        if(output[t1-s]) {
            ++ t1;
            continue;
        }
        if((pops[t1+n] | pops[r1]) & 2 || output[t1-1-s]) {
            continue;
        }
        output[t1] = 1;
        ++ pops[t1+n];
        ++ pops[r1];
        for(posT t2 = t1 + 2; t2 < n; ++ t2) {
            posT r2 = regions[t2];
            if(output[t2+1-s]) {
                t2 += 2;
                continue;
            }
            if(output[t2-s]) {
                ++ t2;
                continue;
            }
            if((pops[t2+n] | pops[r2]) & 2 || output[t2-1-s]) {
                continue;
            }
            output[t2] = 1;
            ++ pops[t2+n];
            ++ pops[r2];
            if(y == 0) {
                complete(n, &workspace[-s*(n-1)]);
            }
            solveB(n, &workspace[s], pops, y - 1);
            output[t2] = 0;
            -- pops[t2+n];
            -- pops[r2];
        }
        output[t1] = 0;
        -- pops[t1+n];
        -- pops[r1];
    }
}

static void solve(const posT n, valT *workspace) {
    const posT s = n * 3 + 2;

    valT *regions = workspace;
    valT *remaining = &workspace[n];
    valT *pops = &workspace[n*s];
//  memset(&remaining[n*s], 0, n * sizeof(valT));

    for(posT y = n; (y --) > 0;) {
        memcpy(&remaining[y*s], &remaining[(y+1)*s], n * sizeof(valT));
        for(posT x = 0; x < n; ++ x) {
            valT r = regions[y*s+x];
            valT *c = &remaining[y*s+r];
            valT *b = &pops[r*3];
            if(*c == 0) {
                *c = 1;
                b[0] = y - 1;
                b[1] = x - 1;
                b[2] = x + 1;
            } else if(x < b[1] || x > b[2] || y < b[0]) {
                *c = 2;
            } else {
                b[1] = b[1] > (x - 1) ? b[1] : (x - 1);
                b[2] = b[2] < (x + 1) ? b[2] : (x + 1);
            }
        }
//      memset(&output[y*s], 0, (n+1) * sizeof(valT));
    }
    memset(pops, 0, n * 2 * sizeof(valT));

    posT sz = (n + 1) * s + n * 3;
    if(n >= MIN_THREADED_SIZE) {
        for(posT i = 1; i < omp_get_max_threads(); ++ i) {
            memcpy(&workspace[i*sz], workspace, sz * sizeof(valT));
        }
    }

#pragma omp parallel for if (n >= MIN_THREADED_SIZE)
    for(posT t1 = 0; t1 < n - 2; ++ t1) {
        valT *workspace2 = &workspace[omp_get_thread_num()*sz];
        valT *regions = workspace2;
        valT *output = &workspace2[n*2+1];
        valT *pops = &workspace2[n*s];

        posT r1 = regions[t1];
        output[t1] = pops[t1+n] = pops[r1] = 1;
        for(posT t2 = t1 + 2; t2 < n; ++ t2) {
            posT r2 = regions[t2];
            output[t2] = pops[t2+n] = 1;
            ++ pops[r2];
            solveB(n, &regions[s], pops, n - 2);
            output[t2] = pops[t2+n] = 0;
            -- pops[r2];
        }
        output[t1] = pops[t1+n] = pops[r1] = 0;
    }
}

int main(int argc, const char *const *argv) {
    if(argc < 2) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s 'grid-here'\n", argv[0]);
        return 1;
    }

    const char *input = argv[1];
    const posT n = strchr(input, '\n') - input;
    const posT s = n * 3 + 2;

    posT sz = (n + 1) * s + n * 3;
    posT threads = (n >= MIN_THREADED_SIZE) ? omp_get_max_threads() : 1;
    valT *workspace = (valT*) calloc(sz * threads, sizeof(valT));
    valT *regions = workspace;

    for(posT y = 0; y < n; ++ y) {
        for(posT x = 0; x < n; ++ x) {
            regions[y*s+x] = input[y*(n+1)+x] - 'a';
        }
    }

    solve(n, workspace);

    fprintf(stderr, "Failed to solve grid\n");
    return 1;
}

Compilado com o GCC 7 usando os sinalizadores -O3e -fopenmp. Deverá ter resultados semelhantes em qualquer versão do GCC com o OpenMP instalado.

gcc-7 Trees.c -O3 -fopenmp -o Trees

Os formatos de entrada e saída são os indicados na pergunta.

Na minha máquina, são necessários 0,009s 0,008s 0,005s para o exemplo 12x12 e 0,022s 0,020s 0,019s para executar todos os exemplos. Na máquina de benchmark, o isaacg relata 5ms para o exemplo 12x12 usando a versão original (não encadeada) do código.

Uso:

./Trees 'aaabbbccc
aaaabbccc
aaaddbcce
ffddddcce
ffffddeee
fgffdheee
fggfhhhee
iggggheee
iiigggggg'

Apenas um solucionador de força bruta simples, trabalhando em uma linha de cada vez. Funciona a uma boa velocidade reconhecendo situações impossíveis mais cedo (por exemplo, não restando células da região, mas menos de 2 árvores na região).

A primeira atualização aprimora os acertos do cache colocando os dados relacionados próximos na memória e torna os cálculos possíveis de árvores restantes no segmento um pouco mais inteligentes (agora é responsável pelo fato de que as árvores não podem ser adjacentes). Ele também extrai o loop mais externo, para que menos casos especiais sejam necessários na parte mais quente do algoritmo.

A segunda atualização faz com que o loop mais externo seja executado em paralelo entre os processadores disponíveis (usando o OpenMP), dando um aumento de velocidade linear. Isso é ativado apenas para n> = 11, uma vez que a sobrecarga de threads de criação supera os benefícios para grades menores.


Cronograma oficial: 5ms para 12x12. Se alguém mais se aproximar, precisaremos de casos de teste maiores.
Isaacg

Estamos em apuros, talvez você possa ajudar. Você consegue pensar em alguma maneira de gerar instâncias de quebra-cabeça maiores e não triviais?
Isaacg

@isaacg Bem, pelo exemplo ilustrado, parece que as grades originais foram feitas colocando as árvores primeiro (em um padrão de cavaleiro com pequenas alterações nesse exemplo, mas acho que qualquer padrão com 2 árvores por linha e coluna funcionaria) e ajustando as regiões ao redor eles para que cada região contenha 2 árvores. Parece que esse deveria ser um método bastante simples para um ser humano seguir em grades arbitrariamente grandes.
26517 Dave

De fato, olhando de novo, não é um padrão de cavaleiro com pequenas alterações, mas um padrão de quebra onde cada árvore é deslocada (1,2) da anterior. Depois de ter um padrão, você pode permitir linhas e colunas para criar soluções menos estruturadas, desde que não deixe árvores adjacentes.
26617 Dave

5

Java (OpenJDK 8) , Horário oficial: 1.2s em 12x12

editar: não mais código de golfe

import java.util.*;

// Callable method, takes an int[][] and modifies it
static void f(int[][] areas){
    List<List<BitSet>> areaBitSets = new ArrayList<>();
    List<List<BitSet>> areaTreeBitSets = new ArrayList<>();
    for(int i = 0; i < areas.length; i++){
        areaBitSets.add(new ArrayList<BitSet>());
        areaTreeBitSets.add(new ArrayList<BitSet>());
    }

    // Add a bitset to our list representing each possible square, grouped by area
    for(int i=0; i < areas.length; i++){
        for(int j=0; j < areas.length; j++){
            BitSet b = new BitSet();
            b.set(i*areas.length + j);
            areaBitSets.get(areas[i][j]).add(b);
        }
    }

    // Fold each set onto itself so each area bitset has two trees
    for(int i=0; i < areas.length; i++){
        for(int j=0; j<areaBitSets.get(i).size()-1; j++){
            for(int k=j+1; k <areaBitSets.get(i).size(); k++){
                if(canFoldTogether(areaBitSets.get(i).get(j),areaBitSets.get(i).get(k), areas.length)){
                    BitSet b = (BitSet)areaBitSets.get(i).get(j).clone();
                    b.or(areaBitSets.get(i).get(k));
                    areaTreeBitSets.get(i).add(b);
                }
            }
        }
    }

    // Starting with area 0 add each area one at a time doing Cartesian products
    Queue<BitSet> currentPossibilities = new LinkedList<>();
    Queue<BitSet> futurePossibilities = new LinkedList<>();
    currentPossibilities.addAll(areaTreeBitSets.get(0));

    for(int i=1; i < areaTreeBitSets.size(); i++){
        while(!currentPossibilities.isEmpty()){
            BitSet b= (BitSet)currentPossibilities.poll().clone();

            for(BitSet c: areaTreeBitSets.get(i)){
                if(canFoldTogether(b,c,areas.length)){
                    BitSet d=(BitSet)b.clone();
                    d.or(c);
                    futurePossibilities.add(d);
                }
            }
        }
        currentPossibilities.addAll(futurePossibilities);
        futurePossibilities.clear();
    }

    // Get final output and modify the array
    BitSet b = currentPossibilities.poll();
    for(int i=0; i<areas.length*areas.length; i++){
        areas[i/areas.length][i%areas.length] = b.get(i)?1:0;
    }
}

// Helper method which determines whether combining two bitsets
// will still produce a valid output
static boolean canFoldTogether(BitSet a, BitSet b, int size){

    // See if there are trees too close to each other
    int c=-1;
    while((c=a.nextSetBit(c+1))>=0){
        int d=-1;
        while((d=b.nextSetBit(d+1))>=0){
            int r1=c/size;
            int r2=d/size;
            int c1=c%size;
            int c2=d%size;

            int rDifference = r1>r2 ? r1-r2 : r2-r1;
            int cDifference = c1>c2 ? c1-c2 : c2-c1;
            if(rDifference<2 && cDifference<2)
                return false;
        }
    }

    // Check for row and column cardinality
    BitSet f,g;
    for(int i=0; i<size; i++){
        f = new BitSet();
        f.set(i*size,(i+1)*size);
        g=(BitSet)f.clone();
        f.and(a);
        g.and(b);
        f.or(g);
        if(f.cardinality()>2){
            return false;
        }


        f=new BitSet();
        for(int j = 0; j<size; j++){
            f.set(j*size+i);
        }
        g=(BitSet)f.clone();
        f.and(a);
        g.and(b);
        f.or(g);
        if(f.cardinality()>2){
            return false;
        }
    }

    return true;
}

Experimente online!

O link TIO é para o caso de teste 12x12. O TIO relata 2.429s para o tempo de execução.

Pega uma matriz de números inteiros como entrada e modifica a matriz para conter 1s para árvores e 0s para não-árvores.

Isso é executado para todos os casos de teste. O maior case de teste é executado em minha máquina em menos de um segundo, embora eu tenha uma máquina bastante poderosa

Código de teste para o 12x12, pode ser modificado para outros

public static void main(String[] args){
    int[][] test = {{0,  0,  0,  0,  0,  1,  2,  2,  2,  2,  3,  3}, 
            {0,  0,  0,  0,  0,  1,  2,  2,  2,  2,  3,  3}, 
            {0,  0,  0,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  3,  3,  3}, 
            {4,  4,  4,  0,  5,  5,  5,  6,  1,  6,  7,  7}, 
            {4,  4,  0,  0,  5,  5,  5,  6,  1,  6,  7,  7}, 
            {4,  4,  5,  5,  5,  5,  5,  6,  6,  6,  7,  7}, 
            {4,  4,  4,  5,  8,  9,  5,  5,  6,  7,  7,  7}, 
            {8,  8,  4,  8,  8,  9,  9,  9,  9,  10,  7,  7}, 
            {8,  8,  8,  8,  8,  9,  9,  9,  9,  10,  7,  10}, 
            {11,  11,  9,  9,  9,  9,  9,  9,  9,  10,  10,  10}, 
            {11,  11,  11,  11,  11,  11,  10,  10,  10,  10,  10,  10}, 
            {11,  11,  11,  11,  11,  11,  10,  10,  10,  10,  10,  10}};

    long l = System.currentTimeMillis();
    f(test);
    System.out.println("12x12: " + (System.currentTimeMillis() - l) + "ms");

    for(int[] t : test){
        System.out.println(Arrays.toString(t));
    }

}

Produz isso na minha máquina:

12x12: 822ms
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1]
[0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0]
[0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0]
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0]
[0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0]
[1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1]
[0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
[1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0]
[0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
[0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0]

Nota do OP: Essa submissão foi feita quando o desafio foi um desafio de código-golfe. Portanto, é perfeitamente válido, mesmo que não seja (apenas) otimizado para o atual critério de vencimento!
Stewie Griffin

@StewieGriffin obrigado pelo comentário. Quando eu tiver uma chance eu vou trabalhar em limpá-lo um pouco, uma vez que não é mais golf código e ver se eu posso otimizá-lo para alguma velocidade
PunPun1000

Cronograma oficial: 1,2 segundos em 12x12.
Isaacg

Estamos em apuros, talvez você possa ajudar. Você consegue pensar em alguma maneira de gerar instâncias de quebra-cabeça maiores e não triviais?
Isaacg

4

Clingo , ± 7 ms para 12 × 12, 116 bytes

{t(X,Y):c(X,Y,Z)}=2:-Z=1..n.
:-X=1..n,{t(X,1..n)}!=2.
:-Y=1..n,{t(1..n,Y)}!=2.
:-t(X,Y),t(X+1,Y;X+1,Y+1;X,Y+1;X-1,Y+1).

(As novas linhas são opcionais e não são contadas.)

Execute com clingo plant.lp - -c n=<n>onde <n>está o tamanho da grade. O formato de entrada é uma lista de c(X,Y,Z).instruções para cada célula ( X, Y) colorido Z, com uma ≤ X, Y, Zn, separados por espaços em branco opcional. A saída inclui t(X,Y)para cada árvore em ( X,Y ).

O tempo é bastante sem sentido, pois é basicamente apenas o tempo de inicialização; portanto, considere isso um voto para casos de teste maiores.

Demo

$ clingo plant.lp -c n=12 - <<EOF
> c(1,1,1). c(2,1,1). c(3,1,1). c(4,1,1). c(5,1,1). c(6,1,2). c(7,1,3). c(8,1,3). c(9,1,3). c(10,1,3). c(11,1,4). c(12,1,4).
> c(1,2,1). c(2,2,1). c(3,2,1). c(4,2,1). c(5,2,1). c(6,2,2). c(7,2,3). c(8,2,3). c(9,2,3). c(10,2,3). c(11,2,4). c(12,2,4).
> c(1,3,1). c(2,3,1). c(3,3,1). c(4,3,1). c(5,3,1). c(6,3,2). c(7,3,2). c(8,3,2). c(9,3,2). c(10,3,4). c(11,3,4). c(12,3,4).
> c(1,4,5). c(2,4,5). c(3,4,5). c(4,4,1). c(5,4,6). c(6,4,6). c(7,4,6). c(8,4,7). c(9,4,2). c(10,4,7). c(11,4,8). c(12,4,8).
> c(1,5,5). c(2,5,5). c(3,5,1). c(4,5,1). c(5,5,6). c(6,5,6). c(7,5,6). c(8,5,7). c(9,5,2). c(10,5,7). c(11,5,8). c(12,5,8).
> c(1,6,5). c(2,6,5). c(3,6,6). c(4,6,6). c(5,6,6). c(6,6,6). c(7,6,6). c(8,6,7). c(9,6,7). c(10,6,7). c(11,6,8). c(12,6,8).
> c(1,7,5). c(2,7,5). c(3,7,5). c(4,7,6). c(5,7,9). c(6,7,10). c(7,7,6). c(8,7,6). c(9,7,7). c(10,7,8). c(11,7,8). c(12,7,8).
> c(1,8,9). c(2,8,9). c(3,8,5). c(4,8,9). c(5,8,9). c(6,8,10). c(7,8,10). c(8,8,10). c(9,8,10). c(10,8,11). c(11,8,8). c(12,8,8).
> c(1,9,9). c(2,9,9). c(3,9,9). c(4,9,9). c(5,9,9). c(6,9,10). c(7,9,10). c(8,9,10). c(9,9,10). c(10,9,11). c(11,9,8). c(12,9,11).
> c(1,10,12). c(2,10,12). c(3,10,10). c(4,10,10). c(5,10,10). c(6,10,10). c(7,10,10). c(8,10,10). c(9,10,10). c(10,10,11). c(11,10,11). c(12,10,11).
> c(1,11,12). c(2,11,12). c(3,11,12). c(4,11,12). c(5,11,12). c(6,11,12). c(7,11,11). c(8,11,11). c(9,11,11). c(10,11,11). c(11,11,11). c(12,11,11).
> c(1,12,12). c(2,12,12). c(3,12,12). c(4,12,12). c(5,12,12). c(6,12,12). c(7,12,11). c(8,12,11). c(9,12,11). c(10,12,11). c(11,12,11). c(12,12,11).
> EOF
clingo version 5.1.0
Reading from plant.lp ...
Solving...
Answer: 1
c(1,1,1) c(2,1,1) c(3,1,1) c(4,1,1) c(5,1,1) c(6,1,2) c(7,1,3) c(8,1,3) c(9,1,3) c(10,1,3) c(11,1,4) c(12,1,4) c(1,2,1) c(2,2,1) c(3,2,1) c(4,2,1) c(5,2,1) c(6,2,2) c(7,2,3) c(8,2,3) c(9,2,3) c(10,2,3) c(11,2,4) c(12,2,4) c(1,3,1) c(2,3,1) c(3,3,1) c(4,3,1) c(5,3,1) c(6,3,2) c(7,3,2) c(8,3,2) c(9,3,2) c(10,3,4) c(11,3,4) c(12,3,4) c(1,4,5) c(2,4,5) c(3,4,5) c(4,4,1) c(5,4,6) c(6,4,6) c(7,4,6) c(8,4,7) c(9,4,2) c(10,4,7) c(11,4,8) c(12,4,8) c(1,5,5) c(2,5,5) c(3,5,1) c(4,5,1) c(5,5,6) c(6,5,6) c(7,5,6) c(8,5,7) c(9,5,2) c(10,5,7) c(11,5,8) c(12,5,8) c(1,6,5) c(2,6,5) c(3,6,6) c(4,6,6) c(5,6,6) c(6,6,6) c(7,6,6) c(8,6,7) c(9,6,7) c(10,6,7) c(11,6,8) c(12,6,8) c(1,7,5) c(2,7,5) c(3,7,5) c(4,7,6) c(5,7,9) c(6,7,10) c(7,7,6) c(8,7,6) c(9,7,7) c(10,7,8) c(11,7,8) c(12,7,8) c(1,8,9) c(2,8,9) c(3,8,5) c(4,8,9) c(5,8,9) c(6,8,10) c(7,8,10) c(8,8,10) c(9,8,10) c(10,8,11) c(11,8,8) c(12,8,8) c(1,9,9) c(2,9,9) c(3,9,9) c(4,9,9) c(5,9,9) c(6,9,10) c(7,9,10) c(8,9,10) c(9,9,10) c(10,9,11) c(11,9,8) c(12,9,11) c(1,10,12) c(2,10,12) c(3,10,10) c(4,10,10) c(5,10,10) c(6,10,10) c(7,10,10) c(8,10,10) c(9,10,10) c(10,10,11) c(11,10,11) c(12,10,11) c(1,11,12) c(2,11,12) c(3,11,12) c(4,11,12) c(5,11,12) c(6,11,12) c(7,11,11) c(8,11,11) c(9,11,11) c(10,11,11) c(11,11,11) c(12,11,11) c(1,12,12) c(2,12,12) c(3,12,12) c(4,12,12) c(5,12,12) c(6,12,12) c(7,12,11) c(8,12,11) c(9,12,11) c(10,12,11) c(11,12,11) c(12,12,11) t(1,7) t(1,9) t(2,3) t(2,11) t(3,5) t(3,8) t(4,10) t(4,12) t(5,5) t(5,8) t(6,2) t(6,10) t(7,4) t(7,12) t(8,2) t(8,6) t(9,4) t(9,11) t(10,1) t(10,6) t(11,3) t(11,9) t(12,1) t(12,7)
SATISFIABLE

Models       : 1+
Calls        : 1
Time         : 0.009s (Solving: 0.00s 1st Model: 0.00s Unsat: 0.00s)
CPU Time     : 0.000s

Para facilitar o tratamento do formato de entrada / saída, aqui estão os programas Python para converter de e para o formato indicado no desafio.

Entrada

import sys
print(' '.join("c({},{},{}).".format(x + 1, y + 1, ord(cell) - ord('a') + 1) for y, row in enumerate(sys.stdin.read().splitlines()) for x, cell in enumerate(row)))

Saída

import re
import sys
for line in sys.stdin:
    c = {(int(x), int(y)): int(z) for x, y, z in re.findall(r'\bc\((\d+),(\d+),(\d+)\)', line)}
    if c:
        t = {(int(x), int(y)) for x, y in re.findall(r'\bt\((\d+),(\d+)\)', line)}
        n, n = max(c)
        for y in range(1, n + 1):
            print(''.join(chr(ord('aA'[(x, y) in t]) + c[x, y] - 1) for x in range(1, n + 1)))
        print()

Parece que precisamos de um caso de teste maior. Aliás, você estaria ganhando a versão de golfe dessa pergunta - só precisa que os 2s mudem para 1s.
Dave

O tempo oficial é de 18 milissegundos em 12x12, peço desculpas. Erro de digitação de 1 caractere, esse é o problema das abreviações.
Isaacg

Estamos em apuros, talvez você possa ajudar. Você consegue pensar em alguma maneira de gerar instâncias de quebra-cabeça maiores e não triviais?
Isaacg
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