Desafio da pedra de Rosetta: mapeamento genético


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O objetivo de um Rosetta Stone Challenge é escrever soluções no maior número possível de idiomas. Mostre seu multilinguismo de programação!

O desafio

Seu desafio é implementar um programa que mapeie alguns genes usando frequências cruzadas, no maior número possível de linguagens de programação . Você tem permissão para usar qualquer tipo de função de biblioteca padrão que seu idioma possua, pois essa é principalmente uma demonstração de idioma.

O que é "mapeamento genético?"

O mapeamento gênico é o processo de localização da posição relativa dos genes nos cromossomos. Isso é feito medindo a frequência de cruzamento de pares de genes, igual à porcentagem de filhos em que o par não é herdado juntos. A distância é medida em unidades de mapa com uma unidade de mapa igual a um por cento do cruzamento. Por exemplo, se os genes C & D têm uma frequência de cruzamento de 11%, então o gene C está a uma distância de 11 unidades do mapa do gene D.

O mapeamento genético é realizado com vários pares de genes para determinar sua ordem relativa. Por exemplo, os dados (A,B,12) (D,B,7) (A,D,5) (D,H,2) (H,B,9)produzem o seguinte mapa:

A..H.D......B

Você deve ter notado que B......D.H..Atambém é um mapa válido. Isso é verdade, porque não é possível distinguir entre opostos espelhados. Seu programa pode escolher qual deles deve ser produzido. Embora a entrada possa não incluir todos os pares possíveis, sempre haverá informações suficientes para reconstruir o mapa inteiro (portanto, nunca haverá mais de 2 saídas válidas). Além disso, os números sempre dão certo (ao contrário da biologia real), o que significa que você não terá coisas assim (A,B,3) (B,C,4) (A,C,13).

Entrada

A entrada começará com um número nseguido por uma lista de genes (letras maiúsculas). Haverá então ntrigêmeos de dados. Cada conjunto consiste em um par de genes e seu cruzamento sobre a frequência (distância).

3,P,H,I
P,H,3
H,I,1
P,I,4

7,A,B,G,Q,U
B,Q,4
A,B,10
G,U,13
Q,U,10
A,G,9
G,Q,3
A,Q,6

A entrada não é definida rigidamente, porque idiomas diferentes podem ter restrições sobre o que é viável. Por exemplo, você pode alterar os delimitadores para algo diferente de vírgulas e novas linhas. A formatação de entrada depende muito de você.

Resultado

A saída será uma versão do mapa genético. Ele consistirá nos genes (letras maiúsculas) espaçados por períodos, de modo que as distâncias sejam retratadas com precisão. Aqui estão as saídas para os exemplos acima.

P..HI  *or*  IH..P

BG..Q.....A...U  *or*  U...A.....Q..GB

Este também não é um requisito completamente rígido. Por exemplo, você pode usar algo diferente de pontos, como vírgulas ou espaços.

O Critério Vencedor Objetivo

Quanto a um critério de vitória objetivo, aqui está: Cada idioma é uma competição separada sobre quem pode escrever a entrada mais curta, mas o vencedor geral será a pessoa que vencer a maioria dessas subcompetições. Isso significa que uma pessoa que responde em muitos idiomas incomuns pode obter uma vantagem. O código-golfe é principalmente um desempate quando existe mais de uma solução em um idioma: a pessoa com o programa mais curto recebe crédito por esse idioma.

Regras, restrições e notas

Seu programa pode ser escrito em qualquer idioma que existia antes de 20 de dezembro de 2013. Também terei que confiar na comunidade para validar algumas respostas escritas em alguns dos idiomas mais incomuns / esotéricos, pois é improvável que eu possa testar eles.


Classificação atual

Esta seção será atualizada periodicamente para mostrar o número de idiomas e quem lidera em cada um.

  • AutoHotkey (632) - Avi
  • dj (579) - rubik

Classificação do usuário atual

  1. Avi (1): AutoHotkey (632)
  2. rubik (1): dj (579)

Devemos incluir código para ler a entrada? Ou devemos apenas assumir que a entrada é passada como primeiro argumento da função?
Shoe

@ Jeffffrey Suponho que qualquer um esteja bem.
PhiNotPi

.. a tabela de classificação? :-)
Avi

1
Quais são os limites de entrada? Não tanto n, mas principalmente os limites para a travessia sobre a frequência (distância). Podemos assumir que sempre será, digamos, menor que 1000?
11114

@PhiNotPi: você pode fornecer mais alguns casos de teste? Eu quase terminei o meu e gostaria de testá-lo mais.
21314

Respostas:


2

AutoHotkey (632)

f(i){
o:={},f:={},n:=0
loop,parse,i,`n
{
a:=A_LoopField
if A_index!=1
{
@:=Substr(a,1,1),#:=Substr(a,3,1),n+=($:=Substr(a,5))
if !IsObject(o[@])
o[@]:={}
if !IsObject(o[#])
o[#]:={}
o[@][#]:=o[#][@]:=$
}
}
f[n+1]:=@,f[@]:=n+1,a:=""
while !a
{
a:=0
for k,v in o
{
if !f[k]
{
c1:=c2:=s:=0
for k1,v1 in v
{
if f[k1]
if s
{
if (r1==f[k1]-v1)or(r1==f[k1]+v1)
c1:=r1
else r1:=c1:=""
if (r2==f[k1]-v1)or(r2==f[k1]+v1)
c2:=r2
else r2:=c2:=""
}
else
c1:=r1:=f[k1]+v1,c2:=r2:=f[k1]-v1,s:=1
}
if c1
f[c1]:=k,f[k]:=c1,a:=1
else if c2
f[c2]:=k,f[k]:=c2,a:=1
}
} 
}
loop % 2*n+1
{
v:=f[A_index]
if v
z:=1
r.=z?(!v?".":v):v
}
return Rtrim(r,".")
}

O código pode ser mais encurtado renomeando todos os vars para 1 caractere. Ele deve ter aproximadamente 610 caracteres.

Casos de teste

v := "
(7,A,B,G,Q,U
B,Q,4
A,B,10
G,U,13
Q,U,10
A,G,9
G,Q,3
A,Q,6 
)"

msgbox % f(v)
msgbox % f("3,P,H,I`nP,H,3`nH,I,1`nP,I,4")

1

Python 311

import sys,random
d=sys.stdin.readlines()
u=[]
r=g=0
m={}
l=d[0].split()[1:]
for a in l:m[a]=g;g+=1
for v in d[1:]:i=v.split();u+=[i];r+=int(i[2])
j=len(l)
y=range(j)
while any(abs(y[m[t]]-y[m[w]])!=int(p) for t,w,p in u):y=random.sample(range(r),j)
o=["."]*r
for a in m:o[y[m[a]]]=a
print "".join(o).strip(".")

Meu primeiro código-golfe: D

(Não tenho certeza com a contagem, apenas poste on-line em uma contagem de caracteres)

A idéia do algoritmo é muito ruim, mas é curta. Tente aleatoriamente todas as posições dos símbolos até que elas satisfaçam todas as restrições. A entrada está com espaço em branco, por exemplo

3 P H I
P H 3
H I 1
P I 4

Pressione CTRL + D no console para finalizar a leitura.

Aqui está o código original que ainda usa ',' como delimitador.

import sys, random
#data = sys.stdin.readlines()
data = [
"3,P,H,I",
"P,H,3",
"H,I,1",
"P,I,4"
]
container = []
max_range = 0
map = {}
map_counter = 0

line_split = data[0].split(',')[1:]
count = len(line_split) # Number of genes
for symbol in line_split:
    map[symbol] = map_counter
    map_counter += 1

for line in data[1:]:
    line_split = line.split(',')
    container.append(line.split(','))
    max_range += int(line_split[2])

restart = True
while restart == True:
    positions = random.sample(range(max_range), count) # Since this loop will take like forever, but some day it will produce the correct positions
    restart = False
    for symbol1, symbol2, distance in container:
        if abs(positions[map[symbol1]] - positions[map[symbol2]]) != int(distance):
            restart = True
            break

output = ["."] * max_range
for symbol in map:
    output[positions[map[symbol]]] = symbol
print "".join(output).strip(".") # Strip . to make it more pretty

0

dg - 717 579 bytes

Um Python está chegando.

import '/sys'
w,o=list,tuple
p=g a b m->
 b in g=>a,b=b,a
 i,l,k=g.index a,w$g,w$g
 l!!(i+m),k!!(i-m)=b,b
 g!!(i+m)=='.'=>yield$o$l
 g!!(i-m)=='.'=>yield$o$k
g=t->
 d=sorted key:(i->snd i)$map((a,b,i)->((a,b),int i))$filter fst$map(i->i.split ',')$t.split '\n'
 (a,b),i=d.pop!
 g=w$('.',)*i*4
 g!!i,g!!(i+i)=a,b
 s=set'$o g
 while d=>
  d.sort key:((k,v)->set k&(set$fst$w s))
  n,(a,b),i=set! :+d.pop!
  for r in s=>
   if(a in r and b in r=>i==abs(r.index a-r.index b)=>n.add r)(1=>n.update$p r a b i)
   s = n
 '\n'.join$map(l->(''.join l).strip '.')s
print$g sys.stdin.read!

Exemplos:

$ echo """P,H,3
H,I,1
P,I,4""" | dg dna.dg
P..HI
$ echo """B,Q,4
A,B,10
G,U,13              
Q,U,10
A,G,9
G,Q,3
A,Q,6""" | dg dna.dg
BG..Q.....A...U

0
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
#include <malloc.h>

struct Gene
{
    char a1 , a2 ;
    int d ;
};
typedef struct Gene gene ;

struct Set
{
    int appr_id ;
    char CMN_char ;
};
typedef struct Set set ;

gene *stack;
int cp_id1 , cp_id2 , N=0 , cid , *used , n ;
char ucmn_char , *cmp1 , *cmp2 , *base , ep[15] ;                       
set ap_set ;


void randomize(void)
{   int i;
    Set temp;
    for(i=0;i<(n-1);i++)
    {
        temp=stack[i];
        stack[i]=stack[i+1];
        stack[i+1]=temp;
    }

    return;

}
void populate_ep ( char ucmn_char )
{
    int i;
    for ( i=0 ; ep[i] != '\0' ; i ++ );
        ep[ i ] = ucmn_char ;
}

set find_appr ( void )
{
    int i , j ;
    set s ;
    for ( i = 0 ; i < n ; i++ )
    {
        if ( used[ i ] == 1 )
            continue ;
        else
        {
            for ( j = 0 ; ep[ j ] != '\0' ; j++ )
            {
                if ( ep[ j ] == stack[ i ].a1 || ep[ j ] == stack[ i ].a2 )
                {
                    s.appr_id = i ;
                    s.CMN_char = ep[ j ] ;
                    return s ;
                }
            }
        }
    }
}

void destroy ( int id )
{
    used[ id ] = 1 ;
}

int get_center_id ( char a )
{
    int i ;
    for ( i = 0 ; i < N * 2 ; i++ )
        if ( base[ i ] == a )
            return i ;
}

int get_comparer ( void )
{
    int i , j , k ;
    for ( i = 0 ; i < n ; i ++ )
    {
        if ( used[ i ] == 0 )
        for ( j = 0 ; ep[ j ] != '\0' ; j ++ )
            if ( stack[ i ].a1 == ep[ j ])
                for ( k = 0 ; k < 15 ; k ++ )
                    if ( stack[ i ].a2 == ep[ k ] )
                        return i ;
    }
    printf ( "\nWrong set of genes....\n" ) ;
    exit ( 0 ) ;
}

void compare_and_merge ( int cid, int cp_id1, int cp_id2 )
{
    int base_cp_id , i ;
    char temp = ( ucmn_char == stack[ cid ].a1 ) ? stack[ cid ].a2 : stack[ cid ].a1 ;
    for ( i = 0 ; i < N * 2 ; i ++ )
        if ( base[ i ] == temp )
            base_cp_id = i ;
    if ( stack[ cid ].d == ( sqrt ( pow ( ( cp_id1 - base_cp_id ) , 2 ) ) ) )
    {   
        base[ cp_id1 ] = cmp1[ cp_id1 ] ;
        return ;
    }
    else
    {
        base[ cp_id2 ] = cmp2[ cp_id2 ] ;
        return ;
    }
}

void show_stack ( void )
{
    int i ;
    printf ( "The gene sets you entered are: \n" ) ;
    printf ( "____________\n" ) ;
    for ( i = 0 ; i < n ; i ++ )
        if ( used[ i ] == 0 )
            printf ( "%c %c %d\n" , stack[i].a1, stack[i].a2, stack[i].d ) ;
    printf ( "____________\n" ) ;
}

int main ( void )
{
    printf ( "Enter number of gene sets: " ) ;
    scanf ( "%d" , &n ) ;
    stack = ( gene* ) calloc ( n , sizeof ( gene ) ) ;
    used = ( int* ) calloc ( n , sizeof ( int ) ) ;
    int i ;
    N = 0 ;
    for ( i = 0 ; i < n ; i ++ )
    {
        char y[ 2 ] ;
        scanf ( "%s" , y ) ;
        stack[ i ].a1 = y[ 0 ] ;
        scanf ( "%s" , y ) ;
        stack[ i ].a2 = y[ 0 ] ;
        scanf ( "%d" , &stack[ i ].d ) ;
        N += stack[ i ].d ;
        used[ i ] = 0 ;
        fflush ( stdin ) ;
    }   
    randomize();
    show_stack ( ) ;
    int ff ;
    strcpy ( ep , " " ) ;
    cmp1 = ( char* ) calloc ( N * 2 , sizeof ( char ) ) ;
    cmp2 = ( char* ) calloc ( N * 2 , sizeof ( char ) ) ;
    base = ( char* ) calloc ( N * 2 , sizeof ( char ) ) ;
    for ( i = 0 ; i < N * 2 ; i ++ )
        base[ i ] = cmp1[ i ] = cmp2[ i ] = '=' ;
    base[ N ] = stack[ 0 ].a1 ;
    base[ N + stack[ 0 ].d ] = stack[ 0 ].a2 ;
    destroy ( 0 ) ;
    ep[ 0 ] = stack[ 0 ].a1 ;
    ep[ 1 ] = stack[ 0 ].a2 ;
    for ( ff = 0 ; ff < n / 2  ; ff ++ )
    {
        ap_set = find_appr ( ) ;
        cmp1[ get_center_id ( ap_set.CMN_char ) ] = ap_set.CMN_char ;
        cmp2[ get_center_id ( ap_set.CMN_char ) ] = ap_set.CMN_char ;
        ucmn_char = ( stack[ ap_set.appr_id ].a1 == ap_set.CMN_char ) ? stack[ ap_set.appr_id ].a2 : stack[ ap_set.appr_id ].a1;
        cmp1[ cp_id1 = get_center_id ( ap_set.CMN_char ) + stack[ ap_set.appr_id ].d ] = ucmn_char ;
        cmp2[ cp_id2 = get_center_id ( ap_set.CMN_char ) - stack[ ap_set.appr_id ].d ] = ucmn_char ;
        populate_ep ( ucmn_char ) ;
        destroy ( ap_set.appr_id ) ;
        cid = get_comparer ( ) ;
        compare_and_merge ( cid , cp_id1 , cp_id2 ) ;
        destroy ( cid ) ;
    }
    int start , end ;
    for ( i = 0 ; i < N * 2 ; i ++ )
        if ( base[ i ] != '=' )
        {
            start = i ;
            break ;
        }
    for ( i = N * 2 - 1 ; i >= 0 ; i -- )
        if ( base[ i ] != '=' )
        {
            end = i ;
            break ;
        }
        for ( i = start ; i <= end ; i ++ )
            printf( "%c" , base[ i ] ) ;
    printf( "\n\n" ) ;
}

3
Bem-vindo ao PPCG! Isso é código de golfe, portanto, mostre algum esforço para resolver o problema na quantidade mínima de código. Para começar, você pode remover todos os espaços em branco desnecessários e usar nomes de variáveis, estruturas e funções de uma letra. Inclua também o idioma e a contagem total de bytes na parte superior da sua resposta.
Martin Ender
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