Il metodo del quadrato centrale


19

introduzione

Il metodo del quadrato centrale viene utilizzato per la generazione di numeri pseudocasuali. Tuttavia, questo non è un buon metodo in pratica, poiché il suo periodo è generalmente molto breve e presenta alcuni gravi punti deboli. Come funziona? Facciamo un esempio:

Per il seme, scegliamo 123456:

Seed     123456

Il seme al quadrato (seme × seme) è uguale a:

Seed²  15241383936

Abbiamo iniziato con un numero di 6 cifre . Ciò significa che il seme al quadrato dovrebbe fornire un numero di 12 cifre . In caso contrario, vengono aggiunti zero iniziali per compensare:

Seed²  015241383936

Prendiamo quindi la parte centrale del numero, con le stesse dimensioni del seme:

Seed²  015241383936
          ^^^^^^

Questo è allora il nostro nuovo seme : 241383. Ripetiamo lo stesso processo come mostrato sopra. Otteniamo quanto segue:

0:     123456
    015241383936
       |    |
1:     241383
    058265752689
       |    |
2:     265752
    070624125504
       |    |
3:     624125
    389532015625
       |    |
4:     532015
    283039960225
       |    |
5:     039960
    001596801600
       |    |
6:     596801

E questo continuerà tra un po '... Ora sappiamo qual è il metodo del quadrato centrale, arriviamo alla sfida:


L'obiettivo

Ogni seme ha un periodo . Il periodo di un seme n -digit non può essere più lungo di 8 n . Ad esempio, il seme 82. Ciò darebbe la seguente sequenza:

82 > 72 > 18 > 32 > 02 > 00 > 00 > 00 > 00 > 00
|____|____|____|____|____|____|____|____|____|___...
0    1    2    3    4    5    6    7    8    9

Puoi vedere che il periodo è uguale a 5 , prima di contenere nuovamente la stessa cifra. Il tuo compito è quando viene dato un seme maggiore di 0 che non contiene zero iniziali, emette il periodo del seme . Quindi, in questo caso, è necessario eseguire l'output 5.

Un altro esempio è: 24 :, che fornisce quanto segue:

24 > 57 > 24
|____|____|___...
0    1    2

Come puoi vedere, non tutte le sequenze finiscono 0. Questo ciclo ha un periodo di 1 .


Casi test

Input   >   Output
24      >   1
82      >   5
123456  >   146
8989    >   68
789987  >   226

I pastebins con le sequenze per 123456 , 8989 , 789987

Questo è , quindi vince l'invio con il minor numero di byte!

Si può presumere che l'input non avrà mai un numero irregolare di cifre.


10
Nit pick: non è un periodo. Il periodo implica che la sequenza alla fine ritorni al suo stato iniziale. 24è periodico (con il periodo 2, direi), 82è infine periodico (con il periodo 1).
Dennis,

1
Quindi "punto" è l'indice 0 dell'ultimo stato che è diverso da tutti gli stati precedenti?
Luis Mendo,

@LuisMendo Sì, è corretto. Le mie conoscenze matematiche non sono le migliori: p.
Adnan,

Sarebbe più simile a "il numero di iterazioni prima che si stabilizzi"
solo ASCII il

1
@WashingtonGuedes Vedi questo pastebin . Ciò lo rende più chiaro?
Adnan,

Risposte:


3

Gelatina, 26 24 18 byte

³DL⁵*
²:¢½¤%¢µÐĿL’

Provalo online!

Come funziona

³DL⁵*         Helper link. No arguments.

³             Yield the original input.
 D            Convert from integer to base 10.
  L           Get l, the length of the decimal representation.
   ⁵*         Compute 10 ** l.


²:¢½¤%¢µÐĿL’  Main link. Input: n (integer)

²             Square n.
  ¢½¤         Call the helper link and take the square root of the result.
 :            Integer division; divide the left result by the right one.
      ¢       Call the helper link.
     %        Take the left result modulo the right one.
       µ      Convert the previous chain into a link, and begin a new chain.
        ÐĿ    Repeat the previous chain until the results are no longer unique,
              updating n in each iteration. Collect the intermediate results.
          L   Get the length of the list of results.
           ’  Decrement.

5

Bash puro, 162 131 116 113 107

Salvato 3 byte utilizzando $c...

Grazie @Dennis per avermi aiutato a salvare altri 6 byte.

---- begin middleSquare ----

for((b=$1;i[c=10#$b]<2;)){ a=${#b}
printf -v b %0$[a*2]d $[c*c]
b=${b:a/2:a};((i[10#$b]++))
};echo ${#i[@]}

---- end middleSquare ----

for testCase in 24 82 123456 8989 789987 111111;do
    printf "%12s: " $testCase
    bash middleSquare $testCase
  done
          24: 2
          82: 5
      123456: 146
        8989: 68
      789987: 226
      111111: 374

Quadrato formulato, 131

---- begin middleSquare ----

for((b=$1;i[
10#$b]<2;1))
do a="${#b}" 
printf -v b\
 %0$[a*2]d \
$[10#$b**2];
b=${b:a/2:a}
((i[10#$b]++
));done;ech\
o ${#i[@]:0}

---- end middleSquare ----

for testCase in 24 82 123456 8989 789987 111111;do
    printf "%12s: %9d\n" $testCase $(
        bash middleSquare $testCase)
  done
          24:         2
          82:         5
      123456:       146
        8989:        68
      789987:       226
      111111:       374

Vecchio ma con output sofisticato, 162

---- begin middleSquare ----

for((b=$1;i[10#$b
]<2;1))do a=${#b}
printf -v b %0$[a
*2]d  $[10#$b**2]
b=${b:a/2:a};((i[
10#$b]++));print\
f "%9d %s\n" ${#\
i[@]} $b;done;ec\
ho -- ${#i[@]} --

---- end middleSquare ----

bash middleSquare 24
        1 57
        2 24
        2 57
-- 2 --

for testCase in 24 82 123456 8989 789987 111111
    do while read f v f
        do r=$v;done < <(
        bash middleSquare $testCase)
    printf "%12s: %11d\n" $testCase $r
  done
          24:           2
          82:           5
      123456:         146
        8989:          68
      789987:         226
      111111:         374

3

JavaScript (ES7), 82 byte

f=(n,p={},m=-1,l=n.length)=>p[n]?m:f(`${n*n+100**l}`.substr(l/2+1,l,p[n]=1),p,++m)

Accetta input sotto forma di stringa, ad esempio "82", e restituisce un numero intero. Semplice tecnica ricorsiva di coda per controllare ogni seme a sua volta contro un hash di semi che sono già stati visti. Aggiungo 100 ** l al quadrato per garantire una lunghezza costante.


@Downgoat Accetta input sotto forma di stringa .
Neil,

1
oh sì, immagino di non poter leggere: |
Downgoat,

@WashingtonGuedes No, non funziona quando il valore intermedio inizia con zeri sufficienti. (Ecco perché ho "sprecato" 7 byte aggiungendo 100 ** l.)
Neil,

1
@WashingtonGuedes Ci sono casi in cui non funziona, ad esempio prova a seguire la catena dal 5288.
Neil

3

Python 3 2, 139 114 97 byte

Grazie a Seeq per giocare a golf con 25 byte e grazie a Dennis per giocare a golf con 17 byte! Codice:

s=`input()`;u=[];l=len(s)/2
while not s in u:u+=[s];s=`int(s)**2`.zfill(l*4)[l:3*l]
print~-len(u)

Può sicuramente essere ulteriormente giocato a golf. Questo era anche il codice utilizzato per creare i casi di test: P.


2

Pyth, 21 byte

tl.us_<>_`^N2/lz2lzsz

Provalo online: Dimostrazione o Test Suite

modifica: 1000ho trovato il caso limite , che non ha funzionato con il mio codice precedente. Risolto il problema con 1 byte.

Spiegazione:

tl.us_<>_`^N2/lz2lzsz   implicit: z = input string
  .u               sz   apply the following instructions to N, starting with N = int(z), 
                        until it runs into a loop:
          ^N2              square it
         `                 convert it to a string
        _                  reverse order
       >     /lz2          remove the first len(z)/2
      <          lz        remove everything but the first len(z)  
     _                     reverse order
    s                      convert to int
  .u                   returns the list of all intermediate values
 l                     compute the length of this list
t                      minus 1

qualche motivo da usare al szposto di Q?
Ven

@ user1737909 Se lo uso Q, devo sostituire tutti lzcon l`Qs.
Jakube,

mh, sembra sorprendente che Pyth non condivida input. Immagino che sia davvero pensato per consentire una seconda lettura stdin ..?
Ven

@ user1737909 Sì. L'unica possibilità di condividere l'input è con .ze .Q, sebbene leggano più righe di input e le memorizzino negli elenchi. Ma in realtà non ho visto qualcuno usare questa funzione. È solo 1 byte per valutare una stringa o per stringere un numero.
Jakube,

Va bene, in modo da poter leggere stdin al massimo 4 volte in Pyth, Qz.Q.z?
Ven

2

MATL , 33 35 40 byte

`t0)2^10GVnXK2/^/k10K^\vtun@>]n2-

Provalo online!

`           % do...while
  t         %   duplicate. Take input implicitly on first iteration
  0)        %   pick last value of array
  2^        %   square
  10        %   push 10
  GVn       %   number of digits of input
  XK        %   copy that to clipboard K
  2/        %   divide by 2
  ^         %   power
  /k        %   divide and floor. This removes rightmost digits from the square value
  10K^      %   10 ^ number of digits of input
  \         %   modulo. This takes the central part of the squared number
  v         %   concatenate this new number to array of previous numbers
  tun@>     %   does the number of unique values exceed the iteration index?
]           % if so: next iteration. Else: exit loop
n2-         % desired result is the amount of numbers minus 2. Implicitly display

2

Oracle SQL 11.2, 184 byte

WITH v(v,p,n)AS(SELECT:1,'0',-1 FROM DUAL UNION ALL SELECT SUBSTR(LPAD(POWER(v,2),LENGTH(v)*2,0),LENGTH(v)/2+1,LENGTH(v)),v,n+1 FROM v)CYCLE v SET c TO 1 DEFAULT 0 SELECT MAX(n)FROM v;

Un-golfed

WITH v(v,p,n) AS
(
  SELECT :1,'0',-1 FROM DUAL
  UNION ALL
  SELECT SUBSTR(LPAD(POWER(v,2),LENGTH(v)*2,0), LENGTH(v)/2+1, LENGTH(v)),v,n+1 FROM v
)
CYCLE v SET c TO 1 DEFAULT 0
SELECT MAX(n) FROM v;

Utilizza il rilevamento del ciclo integrato per arrestare la ricorsività.



1

Mathematica, 80 byte

(a=10^⌊Log10@#+1⌋;Length@NestWhileList[⌊#^2/a^.5⌋~Mod~a&,#,Unequal,All]-2)&

1

CJam, 37 byte

q{__,W*:D;~_*sD2/<D>]___|=:A;~A}g],((

Si è imbattuto in un fastidioso problema di ordine dello stack che non riesco a vedere immediatamente come risolvere. È anche incredibilmente lento.

Come funziona: ogni iterazione spinge il nuovo valore in cima allo stack, quindi avvolgiamo lo stack in un array e vediamo se è lo stesso della sua unione con se stesso (per vedere se ha elementi duplicati). Quando ha elementi duplicati, fermati e guarda quanti elementi ci sono nello stack.


1

Python 2, 82 byte

def f(n,A=[],l=0):l=l or len(`n`)/2;return-(n in A)or-~f(n*n/10**l%100**l,A+[n],l)

Provalo su Ideone .


1

Python, 124 byte

def f(s,p=-1,n=0,m=[]):
 x=len(str(s))*2
 while n not in m:m+=[s];y=str(s*s).zfill(x);n=int(y[x/4:x*3/4]);p+=1;s=n
 return p

1

VBSCRIPT, 131 byte

s=inputbox(c):l=len(s):do:t=t&","&s:s=space(l*2-len(s*s))&s*s:s=mid(s,l/2+1,l):i=i+1:loop until instr(t,","&s)>0:msgbox i-1

Il meglio che potrei fare con vbscript, poster per la prima volta, quindi andate piano con me!


Benvenuto in Puzzle di programmazione e scambio di code golf stack! Ottimo primo post! Ho modificato un po 'la formattazione del tuo post per renderlo più leggibile e per conformarmi maggiormente ai nostri standard. Buon golf!
GamrCorps,
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