Python 3, 457 316 306 byte
E=enumerate
V={'+'}
Q=[[(-j,i,k)for i,u in E(open(0))for j,v in E(u)for k in[{v}&V,'join'][u[j:j+2]=='|-']]]
while Q:
a,b,c,d,*e=A=tuple(x//2for y,x in sorted((y,x)for x,y in E(Q.pop())));e or exit('NOT')
if{A}-V:V|={A};Q+=[[c,d,a,b]+e,A,A[2:]+A[:2]][a<c<b<d:][c<a<d<b:]
if b==d:Q=[[a,c]+e]
exit('KNOT')
Eh?
Il programma prima converte il nodo in uno schema rettangolare, che presenta le seguenti restrizioni:
- Non ci sono due segmenti verticali o orizzontali sulla stessa linea.
- Nessun segmento verticale attraversa un segmento orizzontale.
Ad esempio, il primo caso di test viene convertito nel seguente diagramma rettangolare:
+-----------+
| |
| | +-------+
| | | |
| +-------+ | | |
| | | | | |
| | +---+ | |
| | | | | |
| | | +---+ |
| | | |
| | | +-------+
| | | | | |
+-----+ | | | |
| | | | | |
| +---+ | | |
| | | | | |
| | +-------------+ | |
| | | | | |
| | | +---+ |
| | | | | |
| | | | +---+
| | | |
+-+ | |
| |
+-+
che rappresentiamo in modo univoco dalla sequenza di coordinate y dei segmenti verticali, da destra a sinistra:
(5,10, 1,9, 8,10, 9,12, 5,12, 1,4, 0,3, 2,4, 3,7, 6,8, 7,11, 2,11, 0,6)
Quindi cerca le semplificazioni del diagramma rettangolare come descritto in Ivan Dynnikov, “Presentazioni di archi di collegamenti. Semplificazione monotonica ”, 2004 . Dynnikov ha dimostrato che da qualsiasi diagramma rettangolare del non-nodo, c'è una sequenza di mosse semplificanti che termina nel diagramma banale. In breve, le mosse consentite includono:
- Permutazione ciclica dei segmenti verticali (o orizzontali);
- Scambio di segmenti verticali (o orizzontali) consecutivi con determinati vincoli di configurazione.
- Sostituendo tre vertici adiacenti che giacciono nell'angolo stesso del diagramma con un vertice.
Vedi la carta per le immagini. Questo non è un teorema evidente; non vale se, per esempio, vengono usate mosse di Reidemeister che non aumentano il numero di incroci. Ma per i particolari tipi di semplificazioni di cui sopra, risulta essere vero.
(Semplifichiamo l'implementazione consentendo solo segmenti verticali, ma consentendo anche di trasporre l'intero nodo per scambiare orizzontale e verticale.)
dimostrazione
$ python3 knot.py <<EOF
+-------+ +-------+
| | | |
| +---|----+ +-------+
| | | | | |
+-------|------------|---+
| | | |
+---+ +---+
EOF
KNOT
$ python3 knot.py <<EOF
+----------+
| |
| +--------------+
| | | |
| | +-|----+ |
| | | | | |
| +-----+ | |
| | | |
| +------|---+
| |
+---------------+
EOF
NOT
$ python3 knot.py <<EOF # the Culprit
+-----+
| |
+-----------+ |
| | | |
| +-+ | +---|-+
| | | | | | | |
| +-|-------+ | |
| | | | | | | |
+-|-+ | | +---+ |
| | | |
+---|---------+
| |
+-+
EOF
NOT
$ python3 knot.py <<EOF # Ochiai unknot
+-----+
| |
+-|---------+
| | | |
| | +-+ | |
| | | | | |
+-|-|---|-|-+ |
| | | | | | | |
| | | +---|---+
| | | | | |
+-------+ | |
| | | |
| +-------+
| |
+-------+
EOF
NOT
$ python3 knot.py <<EOF # Ochiai unknot plus trefoil
+-----+ +-----+
| | | |
+-|---------+ |
| | | | | |
| | +-+ | +---+ |
| | | | | | | |
+-|-|---|-|-+ +---+
| | | | | | | |
| | | +---|-----+
| | | | | |
+-------+ | |
| | | |
| +-------+
| |
+-------+
EOF
KNOT
$ python3 knot.py <<EOF # Thistlethwaite unknot
+---------+
| |
+---+ +---------+
| | | | | |
| +-------+ | |
| | | | | |
| | | +---+ |
| | | | | |
| | +-------+ |
| | | | | |
| +-------+ | |
| | | | | |
+-----------+ | | | |
| | | | | |
| +-----------+ | | |
| | | | | |
| | +-------------+ |
| | | |
| | +-----+
| | | |
| | +---+
| | | |
+---------------------+ |
| |
+---------------------+
EOF
NOT
$ python3 knot.py <<EOF # (−3,5,7)-pretzel knot
+-------------+
| |
+-|-----+ |
| | | |
+-|-+ +-------+ |
| | | | | |
+-|-+ +---+ +---+
| | | | | |
| | +---+ +---+
| | | | | |
| | +---+ +---+
| | | | | |
| +---+ +---+
| | | |
| | +---+
| | | |
| | +---+
| | | |
| +---+
| |
+-----+
EOF
KNOT
$ python3 knot.py <<EOF # Gordian unknot
+-------------+ +-------------+
| | | |
| +---------+ | | +---------+ |
| | | | | | | |
| | +-------------+ +-------------+ | |
| | | | | | | | | | | |
| | | +---------+ | | +---------+ | | |
| | | | | | | | | | | | | | | |
| +-------+ | +-------+ +-------+ | +-------+ |
| | | | | | | | | | | | | | | |
+-------+ | +-------+ | | +-------+ | +-------+
| | | | | | | | | | | | | | | |
| +-------+ | | | | | | | | +-------+ |
| | | | | | | | | | | | | | | |
+-------+ | | | | | | | | | | +-------+
| | | | | | | | | | | | | | | |
| +-----+ | | | | | | +-----+ |
| | | | | | | | | | | |
+---------+ | | | | +---------+
| | | | | | | |
+---------+ | | +---------+
| | | | | | | |
| | +-----------------+ | |
| | | | | |
| +---------------------+ |
| | | |
+-----------+ +-----------+
EOF
NOT