Java, 414298141056 disegna, 23m42.272s
Spero che non sia disapprovato pubblicare una soluzione alla propria sfida, ma il motivo per cui ho pubblicato questa sfida in primo luogo è che mi ha fatto impazzire che non potevo trovare una soluzione efficiente. Il mio miglior tentativo richiederebbe giorni per essere completato.
Dopo aver studiato la risposta di user1502040 , in realtà sono riuscito a modificare il mio codice per eseguirlo in un tempo abbastanza ragionevole. La mia soluzione è ancora significativamente diversa, ma ho rubato alcune idee:
- Invece di concentrarmi sulle posizioni finali, mi concentro sul giocare effettivamente, mettendo un pezzo dopo l'altro sul tabellone. Questo mi permette di costruire una tabella di posizioni semanticamente identiche con il conteggio corretto.
- Realizzare l'ordine in cui i pezzi sono posizionati conta: dovrebbero essere posizionati in modo tale da massimizzare le possibilità di una vittoria anticipata.
La differenza principale tra questa soluzione e quella di user1502040 è che non uso una tabella Zobrist, ma una rappresentazione canonica di una scheda, dove considero ciascuna scheda avere 48 possibili trasposizioni sulle caratteristiche (2 * 4!). Non ruotare né trasporre l'intera scheda, ma solo le caratteristiche dei pezzi.
Questo è il massimo che ho potuto inventare. Le idee per ottimizzazioni ovvie o meno ovvie sono le benvenute!
public class Q {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(countDraws(getStartBoard(), 0));
}
/** Order of squares being filled, chosen to maximize the chance of an early win */
private static int[] indexShuffle = {0, 5, 10, 15, 14, 13, 12, 9, 1, 6, 3, 2, 7, 11, 4, 8};
/** Highest depth for using the lookup */
private static final int MAX_LOOKUP_INDEX = 10;
public static long countDraws(long board, int turn) {
long signature = 0;
if (turn < MAX_LOOKUP_INDEX) {
signature = getSignature(board, turn);
if (cache.get(turn).containsKey(signature))
return cache.get(turn).get(signature);
}
int indexShuffled = indexShuffle[turn];
long count = 0;
for (int n = turn; n < 16; n++) {
long newBoard = swap(board, indexShuffled, indexShuffle[n]);
if (partialEvaluate(newBoard, indexShuffled))
continue;
if (turn == 15)
count++;
else
count += countDraws(newBoard, turn + 1);
}
if (turn < MAX_LOOKUP_INDEX)
cache.get(turn).put(signature, count);
return count;
}
/** Get the canonical representation for this board and turn */
private static long getSignature(long board, int turn) {
int firstPiece = getPiece(board, indexShuffle[0]);
long signature = minTranspositionValues[firstPiece];
List<Integer> ts = minTranspositions.get(firstPiece);
for (int n = 1; n < turn; n++) {
int min = 16;
List<Integer> ts2 = new ArrayList<>();
for (int t : ts) {
int piece = getPiece(board, indexShuffle[n]);
int posId = transpositions[piece][t];
if (posId == min) {
ts2.add(t);
} else if (posId < min) {
min = posId;
ts2.clear();
ts2.add(t);
}
}
ts = ts2;
signature = signature << 4 | min;
}
return signature;
}
private static int getPiece(long board, int position) {
return (int) (board >>> (position << 2)) & 0xf;
}
/** Only evaluate the relevant winning possibilities for a certain turn */
private static boolean partialEvaluate(long board, int turn) {
switch (turn) {
case 15:
return evaluate(board, masks[8]);
case 12:
return evaluate(board, masks[3]);
case 1:
return evaluate(board, masks[5]);
case 3:
return evaluate(board, masks[9]);
case 2:
return evaluate(board, masks[0]) || evaluate(board, masks[6]);
case 11:
return evaluate(board, masks[7]);
case 4:
return evaluate(board, masks[1]);
case 8:
return evaluate(board, masks[4]) || evaluate(board, masks[2]);
}
return false;
}
private static List<Map<Long, Long>> cache = new ArrayList<>();
static {
for (int i = 0; i < 16; i++)
cache.add(new HashMap<>());
}
private static boolean evaluate(long board, long[] masks) {
return _evaluate(board, masks) || _evaluate(~board, masks);
}
private static boolean _evaluate(long board, long[] masks) {
for (long mask : masks)
if ((board & mask) == mask)
return true;
return false;
}
private static long swap(long board, int x, int y) {
if (x == y)
return board;
if (x > y)
return swap(board, y, x);
long xValue = (board & swapMasks[1][x]) << ((y - x) * 4);
long yValue = (board & swapMasks[1][y]) >>> ((y - x) * 4);
return board & swapMasks[0][x] & swapMasks[0][y] | xValue | yValue;
}
private static long getStartBoard() {
long board = 0;
for (long n = 0; n < 16; n++)
board |= n << (n * 4);
return board;
}
private static List<Integer> allPermutations(int input, int size, int idx, List<Integer> permutations) {
for (int n = idx; n < size; n++) {
if (idx == 3)
permutations.add(input);
allPermutations(swapBit(input, idx, n), size, idx + 1, permutations);
}
return permutations;
}
private static int swapBit(int in, int x, int y) {
if (x == y)
return in;
int xMask = 1 << x;
int yMask = 1 << y;
int xValue = (in & xMask) << (y - x);
int yValue = (in & yMask) >>> (y - x);
return in & ~xMask & ~yMask | xValue | yValue;
}
private static int[][] transpositions = new int[16][48];
static {
for (int piece = 0; piece < 16; piece++) {
transpositions[piece][0] = piece;
List<Integer> permutations = allPermutations(piece, 4, 0, new ArrayList<>());
for (int n = 1; n < 24; n++)
transpositions[piece][n] = permutations.get(n);
permutations = allPermutations(~piece & 0xf, 4, 0, new ArrayList<>());
for (int n = 24; n < 48; n++)
transpositions[piece][n] = permutations.get(n - 24);
}
}
private static int[] minTranspositionValues = new int[16];
private static List<List<Integer>> minTranspositions = new ArrayList<>();
static {
for (int n = 0; n < 16; n++) {
int min = 16;
List<Integer> elems = new ArrayList<>();
for (int t = 0; t < 48; t++) {
int elem = transpositions[n][t];
if (elem < min) {
min = elem;
elems.clear();
elems.add(t);
} else if (elem == min)
elems.add(t);
}
minTranspositionValues[n] = min;
minTranspositions.add(elems);
}
}
private static final long ROW_MASK = 1L | 1L << 4 | 1L << 8 | 1L << 12;
private static final long COL_MASK = 1L | 1L << 16 | 1L << 32 | 1L << 48;
private static final long FIRST_DIAG_MASK = 1L | 1L << 20 | 1L << 40 | 1L << 60;
private static final long SECOND_DIAG_MASK = 1L << 12 | 1L << 24 | 1L << 36 | 1L << 48;
private static long[][] masks = new long[10][4];
static {
for (int m = 0; m < 4; m++) {
long row = ROW_MASK << (16 * m);
for (int n = 0; n < 4; n++)
masks[m][n] = row << n;
}
for (int m = 0; m < 4; m++) {
long row = COL_MASK << (4 * m);
for (int n = 0; n < 4; n++)
masks[m + 4][n] = row << n;
}
for (int n = 0; n < 4; n++)
masks[8][n] = FIRST_DIAG_MASK << n;
for (int n = 0; n < 4; n++)
masks[9][n] = SECOND_DIAG_MASK << n;
}
private static long[][] swapMasks;
static {
swapMasks = new long[2][16];
for (int n = 0; n < 16; n++)
swapMasks[1][n] = 0xfL << (n * 4);
for (int n = 0; n < 16; n++)
swapMasks[0][n] = ~swapMasks[1][n];
}
}
Punteggio misurato:
$ time java -jar quarto.jar
414298141056
real 20m51.492s
user 23m32.289s
sys 0m9.983s
Punteggio (utente + sistema): 23m42.272s
