Frazione continua della somma delle radici quadrate in termini di cifre


10

introduzione

Il tuo compito è quello di generare i primi 1000 termini nella rappresentazione della frazione continua di somma saggia della radice quadrata di 2 e radice quadrata di 3.

In altre parole, produce esattamente il seguente elenco (ma il formato di output è flessibile)

[2, 6, 1, 5, 7, 2, 4, 4, 1, 11, 68, 17, 1, 19, 5, 6, 1, 5, 3, 2, 1, 2, 3, 21, 1, 2, 1, 2, 2, 9, 8, 1, 1, 1, 1, 6, 2, 1, 4, 1, 1, 2, 3, 7, 1, 4, 1, 7, 1, 1, 4, 22, 1, 1, 3, 1, 2, 1, 1, 1, 7, 2, 7, 2, 1, 3, 14, 1, 4, 1, 1, 1, 15, 1, 91, 3, 1, 1, 1, 8, 6, 1, 1, 1, 1, 3, 1, 2, 58, 1, 8, 1, 5, 2, 5, 2, 1, 1, 7, 2, 3, 3, 22, 5, 3, 3, 1, 9, 1, 2, 2, 1, 7, 5, 2, 3, 10, 2, 3, 3, 4, 94, 211, 3, 2, 173, 2, 1, 2, 1, 14, 4, 1, 11, 6, 1, 4, 1, 1, 62330, 1, 17, 1, 5, 2, 5, 5, 1, 9, 3, 1, 2, 1, 5, 1, 1, 1, 11, 8, 5, 12, 3, 2, 1, 8, 6, 1, 3, 1, 3, 1, 2, 1, 78, 1, 3, 2, 442, 1, 7, 3, 1, 2, 3, 1, 3, 2, 9, 1, 6, 1, 2, 2, 2, 5, 2, 1, 1, 1, 6, 2, 3, 3, 2, 2, 5, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 9, 4, 4, 1, 3, 1, 1, 1, 1, 5, 1, 1, 4, 12, 1, 1, 1, 4, 2, 15, 1, 2, 1, 3, 2, 2, 3, 2, 1, 1, 13, 11, 1, 23, 1, 1, 1, 13, 4, 1, 11, 1, 1, 2, 3, 14, 1, 774, 1, 3, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 3, 2, 1, 1, 1, 8, 1, 3, 10, 2, 7, 2, 2, 1, 1, 1, 2, 2, 1, 11, 1, 2, 5, 1, 4, 1, 4, 1, 16, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 2, 1, 8, 1, 2, 1, 1, 22, 3, 1, 8, 1, 1, 1, 1, 1, 9, 1, 1, 4, 1, 2, 1, 2, 3, 5, 1, 3, 1, 77, 1, 7, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 27, 16, 2, 1, 10, 1, 1, 5, 1, 6, 2, 1, 4, 14, 33, 1, 2, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 29, 2, 5, 3, 7, 1, 471, 1, 50, 5, 3, 1, 1, 3, 1, 3, 36, 15, 1, 29, 2, 1, 2, 9, 5, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 2, 15, 1, 22, 1, 1, 2, 7, 1, 5, 9, 3, 1, 3, 2, 2, 1, 8, 3, 1, 2, 4, 1, 2, 6, 1, 6, 1, 1, 1, 1, 1, 5, 7, 64, 2, 1, 1, 1, 1, 120, 1, 4, 2, 7, 3, 5, 1, 1, 7, 1, 3, 2, 3, 13, 2, 2, 2, 1, 43, 2, 3, 3, 1, 2, 4, 14, 2, 2, 1, 22, 4, 2, 12, 1, 9, 2, 6, 10, 4, 9, 1, 2, 6, 1, 1, 1, 14, 1, 22, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 118, 1, 16, 1, 1, 14, 2, 24, 1, 1, 2, 11, 1, 6, 2, 1, 2, 1, 1, 3, 6, 1, 2, 2, 7, 1, 12, 71, 3, 2, 1, 9, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 7, 1, 3, 5, 5, 1, 1, 1, 1, 4, 1, 1, 1, 3, 1, 4, 2, 19, 1, 16, 2, 15, 1, 1, 3, 2, 3, 2, 4, 1, 3, 1, 1, 7, 1, 2, 2, 117, 2, 2, 8, 2, 1, 5, 1, 3, 12, 1, 10, 1, 4, 1, 1, 2, 1, 5, 2, 33, 1, 1, 1, 1, 1, 18, 1, 1, 1, 4, 236, 1, 11, 4, 1, 1, 11, 13, 1, 1, 5, 1, 3, 2, 2, 3, 3, 7, 1, 2, 8, 5, 14, 1, 1, 2, 6, 7, 1, 1, 6, 14, 22, 8, 38, 4, 6, 1, 1, 1, 1, 7, 1, 1, 20, 2, 28, 4, 1, 1, 4, 2, 2, 1, 1, 2, 3, 1, 13, 1, 2, 5, 1, 4, 1, 3, 1, 1, 2, 408, 1, 29, 1, 6, 67, 1, 6, 251, 1, 2, 1, 1, 1, 8, 13, 1, 1, 1, 15, 1, 16, 23, 12, 1, 3, 5, 20, 16, 4, 2, 1, 8, 1, 2, 2, 6, 1, 2, 4, 1, 9, 1, 7, 1, 1, 1, 64, 10, 1, 1, 2, 1, 8, 2, 1, 5, 4, 2, 5, 6, 7, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 4, 11, 1, 1, 4, 1, 714, 6, 3, 10, 2, 1, 6, 36, 1, 1, 1, 1, 10, 2, 1, 1, 1, 3, 2, 1, 6, 1, 8, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 40, 1, 1, 1, 5, 1, 3, 24, 2, 1, 6, 2, 1, 1, 1, 7, 5, 2, 1, 2, 1, 6, 1, 1, 9, 1, 2, 7, 6, 2, 1, 1, 1, 2, 1, 12, 1, 20, 7, 3, 1, 10, 1, 8, 1, 3, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 6, 1, 2, 1, 5, 1, 1, 1, 5, 12, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 1, 3, 1, 1, 1, 8, 2, 4, 1, 3, 1, 1, 1, 2, 1, 11, 3, 2, 1, 7, 18, 1, 1, 17, 1, 1, 7, 4, 6, 2, 5, 6, 4, 4, 2, 1, 6, 20, 1, 45, 5, 6, 1, 1, 3, 2, 3, 3, 19, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 34, 1, 1, 3, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 4, 1, 2, 1, 312, 2, 1, 1, 1, 3, 6, 6, 1, 2, 25, 14, 281, 4, 1, 37, 582, 3, 20, 2, 1, 1, 1, 2, 1, 3, 7, 8, 4, 1, 11, 2, 3, 183, 2, 23, 8, 72, 2, 2, 3, 8, 7, 1, 4, 1, 4, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 8, 2, 4, 1, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 10, 2, 1, 1, 5, 2, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 3, 2, 9]

Sfida

La seguente introduzione generale alla frazione continua è presa dalla sfida Semplificare una frazione continua .

Le frazioni continue sono espressioni che descrivono le frazioni in modo iterativo. Possono essere rappresentati graficamente:

frazione continua

Oppure possono essere rappresentati come un elenco di valori: [a0, a1, a2, a3, ... an]

Questa sfida è scoprire la frazione continua della somma delle cifre sqrt(2)e sqrt(3), la somma delle cifre è definita come segue,

Prendi le cifre nella rappresentazione decimale di sqrt(2)e sqrt(3)e ottieni la cifra cifra per cifra:

    1.  4  1  4  2  1  3  5  6  2  3 ...
+   1.  7  3  2  0  5  0  8  0  7  5 ...
=   2. 11  4  6  2  6  3 13  6  9  8 ...

Quindi mantieni solo l'ultima cifra della somma e ricompilarla nella rappresentazione decimale di un numero reale

    1.  4  1  4  2  1  3  5  6  2  3 ...
+   1.  7  3  2  0  5  0  8  0  7  5 ...
=   2. 11  4  6  2  6  3 13  6  9  8 ...
->  2.  1  4  6  2  6  3  3  6  9  8 ...

La somma in termini di cifre di sqrt(2)ed sqrt(3)è quindi 2.1462633698..., e quando viene espressa con una frazione continua, i primi 1000 valori (ovvero a ) ottenuti sono quelli elencati nella sezione introduttiva.a0a999

Specifiche

  • È possibile scrivere una funzione o un programma completo. Nessuno dei due dovrebbe accettare input. In altre parole, la funzione o il programma dovrebbero funzionare correttamente senza input. Non importa cosa fa la funzione o il programma se viene fornito un input non vuoto.

  • È necessario eseguire l'output su STDOUT. Solo se la tua lingua non supporta l'output su STDOUT, dovresti usare l'equivalente più vicino nella tua lingua.

  • Non è necessario mantenere STDERR pulito, e l'arresto del programma per errore è consentito purché l'output richiesto sia realizzato in STDOUT o suoi equivalenti.

  • È possibile fornire output tramite qualsiasi modulo standard .

  • Questo è , vince il numero più basso di byte.

  • Come al solito, qui si applicano scappatoie predefinite .

Risposte:


2

Script di Kotlin 1.1 , 304 293 byte

import java.math.BigDecimal as b
import java.math.*
val m=MathContext(1022)
var B=b(2)
var A=b((""+B.sqrt(m)).zip(""+b(3).sqrt(m)).joinToString(""){(a,b)->if(a=='.')".";else ""+(a-'0'+(b-'0'))%10})
val g=b(1).setScale(1022)
repeat(1000){println(B);A=g/(A-B);B=A.setScale(0,RoundingMode.FLOOR)}

Un po 'prolisso purtroppo: /

Deve essere eseguito con JDK 9, come sqrtaggiunto BigDecimalin questa versione. È interessante notare che non sono riuscito a trovare un sito TIO con entrambe le funzionalità di Kotlin 1.1 e JDK 9 (Ideone e repl.it eseguono entrambi Kotlin 1.0, che non supportava la destrutturazione in lambdas, e TIO si lamenta che sqrtnon esiste.)

Stampa ogni elemento separato da una nuova riga.

Modifica ( -11): spostato printlnall'inizio del corpo del ciclo e aggiunto un'ulteriore iterazione per evitare di ripetere la chiamata del metodo. Viene eseguito un calcolo aggiuntivo, ma non viene utilizzato per nulla.


2

Python 2 , 193 ... 179 178 byte

d=10
u=d**2000
v=u*u
def s(n,a=d,i=9):
 while a-i:i,a=a,(a+n/a)/2
 return a
p,q,r,t=s(2*v),s(3*v),1,0
while p:t+=(p+q)%d*r;p/=d;q/=d;r*=d
for i in range(1000):print t/u;t=v/(t%u)

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Calcolare sqrt(2)e sqrt(3)con tale precisione con un codice funzione è un lavoro difficile in Python e in altre lingue.

Sono necessarie 2000 cifre per assicurarsi che l'espansione sia corretta (1020 è sufficiente, ma non ho intenzione di modificarlo perché non c'è alcun miglioramento), e le righe 4-6 sono la radice quadrata intera.

193> 180: la somma del modulo in termini di cifre è ora gestita da un ciclo invece che dalla manipolazione di array

180> 179: Sostituite le 6 occorrenze 10dell'uso dcon il costo di definizione con 5 byte, tagliando 1 byte in totale

179> 178: Appena realizzato che a!=ipuò essere sostituito daa-i


1

Gelatina , 32 byte

ȷ*`
%¢¢²¤:
2,3×Ñ×ÑƽDS%⁵ḌÇȷСṖ:Ñ

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Fondamentalmente usa l'aritmetica a punto fisso. M potrebbe funzionare meglio qui, ma in qualche modo floor(HUGE_NUMBER × sqrt(2)non vuole valutare per troppo grande HUGE_NUMBER. Comunque la divisione in virgola fissa è decisamente migliore.


Spiegazione:

-------
ȷ*`       Calculate the base for fixed-point arithmetic.
ȷ         Number 1000.
 *        Raise to the power of...
  `       self. (so we have 1000 ** 1000 == 1e3000) Let B=1e3000.

-------
%¢¢²¤:    Given f × B, return a number approximately (1/frac(f)) × B.
          Current value: f × B.
%¢        Modulo by B. Current value: frac(f) × B.
  ¢²¤     B² (that is, 1e6000)
     :    integer-divide by. So we get B²/(frac(f)×B) ≃ 1/frac(f) × B.

-------
2,3×Ñ×ÑƽDS%⁵ḌÇȷСṖ:Ñ  Main link.
2,3                    The list [2,3].

    Ñ                  This refers to the next link as a monad, which is the
                       first link (as Jelly links wraparound)
   ×                   Multiply by. So we get [2,3]×1e3000 = [2e3000,3e3000]
     ×Ñ                Again. Current value = [2e6000,3e6000] = [2B²,3B²]

       ƽ              Integer square root.
                       Current value ≃ [sqrt(2B²),sqrt(3B²)]
                                     = [B sqrt(2),B sqrt(3)]

         DS            Decimal digits, and sum together.
           %⁵          Modulo 10.
             Ḍ         Convert back from decimal digits to integer.

                С     Repeatedly apply...
              Ç          the last link...
               ȷ         for 1000 times, collecting the intermediate results.
                  Ṗ    Pop, discard the last result.
                   :Ñ  Integer divide everything by B.

Sfortunatamente ×⁺Ñnon funziona. In alternativa ×Ѳ$.
user202729

Upvoted. La spiegazione sarebbe molto apprezzata.
Weijun Zhou

1
@WeijunZhou Fatto, dimmi se non capisci qualcosa.
user202729

1

Haskell 207 byte

Non sono riuscito a trovare un modo semplice per calcolare la frazione continua in modo brasiliano, quindi ho lavorato anche con 2000 cifre.

import Data.Ratio
r#y|x<-[x|x<-[9,8..],r>(y+x)*x]!!0=x:(100*(r-(y+x)*x))#(10*y+20*x)
c r|z<-floor r=z:c(1/(r-z%1))
main=print.take 1000.c$foldl1((+).(10*))(take 2000$(`mod`10)<$>zipWith(+)(3#0)(2#0))%10^1999

Che peccato! Mi aspettavo di vedere una risposta di Haskell che genera l'elenco infinito e lo valuta pigramente ...
Weijun Zhou,

@WeijunZhou Ci proverò più tardi quando avrò del tempo. Almeno sqrt genera un elenco infinito. Devo solo capire come invertire il numero decimale scritto come elenco infinte. Forse qualcuno può aiutare
Damien il
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