Ceilão / Ceilão, 49,86 40,95 pontos
A terceira versão usa o Ceilão 1.2 para o gerador e 509 bytes de código:
import ceylon.language{S=String,I=Integer,e=expand}S q(I n)=>n==0then"0"else(n<0then"-"+p(-n,"-")else p(n,"+"));variable Map<[I,S],S>c=map{};S p(I n,S s){S v=c[[n,s]]else(n<8then s.join([1].repeat(n)))else(let(a="+-".replace(s,""))e(e{for(x in 2..8)let(l=(n^(1.0/x)).integer){for(r in l:2)if(r>1)let(w=r^x){if(w-n<n)"("+p(r,"+")+")^("+p(x,"+")+")"+(w<n then s+p(n-w,s)else(n<w then a+p(w-n,a)else""))}}}).reduce<S>((x,y)=>x.size<y.size then x else y))else"";c=[n,s]in c then c else map{[n,s]->v,*c};return v;}
Ele chega a 35,22 pontos, mas não vou colocar isso na linha de título porque o Celyon 1.2 foi publicado apenas em 29 de outubro. Acho que não seria capaz de implementar esse algoritmo no Ceilão 1.1 nesse tamanho.). Mais detalhes lá embaixo, aqui vou descrever a segunda versão. (A primeira versão pode ser vista na história - suportava apenas números positivos, mas cabia em 256 bytes.)
Segunda versão
Agora, a segunda versão, que suporta números inteiros negativos (e 0), e geralmente cria uma saída um pouco mais curta usando além disso -. (Esta versão realmente usa o comprimento permitido, o primeiro tentou permanecer com menos de 256 bytes em vez de 512.)
String proof(Integer n) {
if (n == 0) { return "0"; }
if (n < 0) { return "-" + p(-n, "-"); }
return p(n, "+");
}
String p(Integer n, String sign) {
if (n < 9) {
return sign.join([1].repeat(n));
}
value anti = (sign == "+") then "-" else "+";
value root = ((n^0.5) + 0.5).integer;
return "(" + p(root, "+") + ")^(1+1)" +
( (root^2 < n) then sign + p(n - root^2, sign) else
((n < root^2) then anti + p(root^2 - n, anti) else ""));
}
O código tem comprimento 487, então ainda há espaço para mais otimizações posteriormente. (Também existem muitas reservas em forma de espaço em branco e nomes longos de variáveis.)
A pontuação:
Total positive: 42652
Average positive:42.652
Total negative: 43653
Average negative: 43.60939060939061
With bonus:39.24845154845155
Overall score: 40.95022577422577
Algumas saídas de amostra:
27: 21: (1+1+1+1+1)^(1+1)+1+1
28: 23: (1+1+1+1+1)^(1+1)+1+1+1
29: 25: (1+1+1+1+1)^(1+1)+1+1+1+1
30: 27: (1+1+1+1+1)^(1+1)+1+1+1+1+1
31: 29: (1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1-1
32: 27: (1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1
33: 25: (1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1
34: 23: (1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1
-27: 22: -(1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1
-28: 24: -(1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1
-29: 26: -(1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1
-30: 28: -(1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1-1
-31: 30: -(1+1+1+1+1+1)^(1+1)+1+1+1+1+1
-32: 28: -(1+1+1+1+1+1)^(1+1)+1+1+1+1
-33: 26: -(1+1+1+1+1+1)^(1+1)+1+1+1
-34: 24: -(1+1+1+1+1+1)^(1+1)+1+1
993: 65: ((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)-(1+1+1+1+1+1)^(1+1)+1+1+1+1+1
994: 63: ((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)-(1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1-1
995: 61: ((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)-(1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1
996: 59: ((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)-(1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1
997: 57: ((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)-(1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1
998: 55: ((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)-(1+1+1+1+1)^(1+1)-1
999: 53: ((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)-(1+1+1+1+1)^(1+1)
1000: 55: ((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)-(1+1+1+1+1)^(1+1)+1
-993: 66: -((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)+(1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1-1
-994: 64: -((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)+(1+1+1+1+1)^(1+1)+1+1+1+1+1
-995: 62: -((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)+(1+1+1+1+1)^(1+1)+1+1+1+1
-996: 60: -((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)+(1+1+1+1+1)^(1+1)+1+1+1
-997: 58: -((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)+(1+1+1+1+1)^(1+1)+1+1
-998: 56: -((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)+(1+1+1+1+1)^(1+1)+1
-999: 54: -((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)+(1+1+1+1+1)^(1+1)
-1000: 56: -((1+1+1+1+1+1)^(1+1)-1-1-1-1)^(1+1)+(1+1+1+1+1)^(1+1)-1
1: 1: 1
2: 3: 1+1
3: 5: 1+1+1
4: 7: 1+1+1+1
5: 9: 1+1+1+1+1
6: 11: 1+1+1+1+1+1
7: 13: 1+1+1+1+1+1+1
8: 15: 1+1+1+1+1+1+1+1
9: 13: (1+1+1)^(1+1)
10: 15: (1+1+1)^(1+1)+1
0: 1: 0
-1: 2: -1
-2: 4: -1-1
-3: 6: -1-1-1
-4: 8: -1-1-1-1
-5: 10: -1-1-1-1-1
-6: 12: -1-1-1-1-1-1
-7: 14: -1-1-1-1-1-1-1
-8: 16: -1-1-1-1-1-1-1-1
-9: 14: -(1+1+1)^(1+1)
-10: 16: -(1+1+1)^(1+1)-1
Como você pode ver, os negativos são sempre um byte (o principal -) mais longo que os positivos correspondentes.
A idéia base é a mesma do programa anterior: encontre um quadrado próximo ao número de destino e represente sua raiz e o restante recursivamente. Mas agora permitimos que nosso quadrado também seja um pouco maior que o número alvo, o que torna o restante negativo. (O valor +0.5pode ser alterado para uma constante diferente para ajustar o algoritmo, mas parece que eu já atingi o ideal aqui - 0,4 e 0,6 dão resultados piores.)
Para tornar negativos os valores negativos (e, de outra forma, ter a mesma estrutura que os positivos, passamos o operador signpara nossa função recursiva p- "+"ou seja, ou é) "-". Podemos usar isso para o marceneiro nos casos triviais (ou seja, n <9) também quanto ao restante, se for positivo, e use o sinal oposto para o restante, se for negativo.
A prooffunção lida com o sinal inicial (com um caso especial para 0), a pfunção faz o trabalho real, com recursão.
Terceira versão, para o Ceilão 1.2
import ceylon.language { S=String, I=Integer,e=expand }
// output a base-proof Ceylon expression for an integer
// (i.e. using only 0 and 1 as digits).
//
// Question: http://codegolf.stackexchange.com/q/58084/2338
// My Answer: http://codegolf.stackexchange.com/a/58122/2338
//
// The goal is to produce an expression as short as possible, with
// the code staying under 512 bytes in length.
//
// This approach is to represent a positive integer as a square
// of a positive integer plus some remainder (where the remainder
// can be negative), and for negative integers replace the + on the
// outer level by -.
S q(I n) =>
n == 0 then "0"
else (n < 0 then "-" + p(-n, "-")
else p(n, "+"));
// cache for values of p
variable Map<[I, S],S> c = map { };
// Transforms a positive number into a base-proof term, using
// the given sign for the summation on the outer level.
S p(I n, S s) {
S v =
// look into the cache
c[[n, s]] else (
// hard-code small numbers
n < 8 then s.join([1].repeat(n)))
else
// do the complicated stuff
(let (a = "+-".replace(s,""))
e(e {
for (x in 2..8) // try these exponents
let (l = (n ^ (1.0 / x)).integer) // \[ sqrt[exp]{n} \] in LaTeX
{ for (r in l:2) // lowerRoot, lowerRoot + 1
if (r > 1)
let (w = r ^ x)
{ if (w-n < n) // avoid recursion to larger or same number
// format the string as r^x + (n-w)
"(" + p(r, "+") + ")^(" + p(x, "+") + ")" +
(w < n then s + p(n - w, s)
else (n < w then a + p(w - n, a)
else ""))
} } })
// and now find the shortest formatted string
.reduce<S>((x, y) => x.size < y.size then x else y))
// this should never happen, but we can't tell the compiler
// that at least some of the iterables are non-empty due to the if clause.
else "";
// this builds a new cache in each step – quite wasteful,
// as this also happens when the value was found in the cache,
// but we don't have more characters remaining.
//// c = map { [n, s] -> v, *c };
///better way:
c = [n,s] in c then c else map{[n,s]->v, *c};
return v;
}
A versão em golf (por exemplo, comentários e espaços em branco removidos) é postada na parte superior, com exatamente 509 bytes de código.
Isso usa o mesmo princípio básico da segunda versão, mas, em vez de apenas quadrados, também tenta usar potências de números mais altas (tentando expoentes de 2 a 8) e usa o resultado mais curto. Ele também armazena em cache os resultados, caso contrário isso seria inaceitavelmente lento para números maiores com muitas chamadas recursivas.
Pontuação:
Total positive: 36622
Average positive: 36.622
Total negative: 37623
Average negative: 37.58541458541458
With bonus:33.826873126873124
Overall score: 35.22443656343656
A grande construção recuada no meio são três compreensões iteráveis aninhadas, as duas internas dentro de uma expressão let. Eles são aninhados usando a função de expansão duas vezes e a reducefunção encontra o menor desses caracteres.
Arquivei uma solicitação de recurso para poder fazer isso em uma única compreensão.
Dentro da compreensão, estamos construindo uma cadeia a partir da raiz r, do expoente xe do restante ( n-wou w-n).
A letexpressão e a mapfunção são novas no Ceilão 1.2. mappoderia ter sido substituído por HashMap(que precisaria de mais caracteres para a importação, embora provavelmente fosse ainda mais rápido, pois eu não criaria o mapa novo para cada nova entrada). As letexpressões like let (w = r ^ x)poderiam ter sido substituídas usando uma ifcláusula like if(exists w = true then r ^ x)(e então eu também não precisaria das duas expandchamadas), mas isso ainda seria um pouco mais longo, não cabendo nos 511 bytes permitidos.
Aqui, as saídas de amostra correspondentes às selecionadas acima, todas elas, exceto os números realmente pequenos, são mais curtas:
27: 15: (1+1+1)^(1+1+1)
28: 17: (1+1+1)^(1+1+1)+1
29: 19: (1+1+1)^(1+1+1)+1+1
30: 21: (1+1)^(1+1+1+1+1)-1-1
31: 19: (1+1)^(1+1+1+1+1)-1
32: 17: (1+1)^(1+1+1+1+1)
33: 19: (1+1)^(1+1+1+1+1)+1
34: 21: (1+1)^(1+1+1+1+1)+1+1
-27: 16: -(1+1+1)^(1+1+1)
-28: 18: -(1+1+1)^(1+1+1)-1
-29: 20: -(1+1+1)^(1+1+1)-1-1
-30: 22: -(1+1)^(1+1+1+1+1)+1+1
-31: 20: -(1+1)^(1+1+1+1+1)+1
-32: 18: -(1+1)^(1+1+1+1+1)
-33: 20: -(1+1)^(1+1+1+1+1)-1
-34: 22: -(1+1)^(1+1+1+1+1)-1-1
993: 39: ((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)-1-1-1-1-1-1-1
994: 37: ((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)-1-1-1-1-1-1
995: 35: ((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)-1-1-1-1-1
996: 33: ((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)-1-1-1-1
997: 31: ((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)-1-1-1
998: 29: ((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)-1-1
999: 27: ((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)-1
1000: 25: ((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)
-993: 40: -((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)+1+1+1+1+1+1+1
-994: 38: -((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)+1+1+1+1+1+1
-995: 36: -((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)+1+1+1+1+1
-996: 34: -((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)+1+1+1+1
-997: 32: -((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)+1+1+1
-998: 30: -((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)+1+1
-999: 28: -((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)+1
-1000: 26: -((1+1+1)^(1+1)+1)^(1+1+1)
1: 1: 1
2: 3: 1+1
3: 5: 1+1+1
4: 7: 1+1+1+1
5: 9: 1+1+1+1+1
6: 11: 1+1+1+1+1+1
7: 13: 1+1+1+1+1+1+1
8: 13: (1+1)^(1+1+1)
9: 13: (1+1+1)^(1+1)
10: 15: (1+1+1)^(1+1)+1
0: 1: 0
-1: 2: -1
-2: 4: -1-1
-3: 6: -1-1-1
-4: 8: -1-1-1-1
-5: 10: -1-1-1-1-1
-6: 12: -1-1-1-1-1-1
-7: 14: -1-1-1-1-1-1-1
-8: 14: -(1+1)^(1+1+1)
-9: 14: -(1+1+1)^(1+1)
-10: 16: -(1+1+1)^(1+1)-1
Por exemplo, agora temos 1000 = (3 ^ 2 + 1) ^ 3, em vez de 1000 = (6 ^ 2-4) ^ 2-5 ^ 2 + 1.
0ou1por padrão?