Ecco tutte le matrici binarie 2x2

#0  #1  #2  #3  #4  #5  #6  #7  #8  #9  #10 #11 #12 #13 #14 #15
--  --  --  --  --  --  --  --  --  --  --  --  --  --  --  --  
00  00  00  00  01  01  01  01  10  10  10  10  11  11  11  11  
00  01  10  11  00  01  10  11  00  01  10  11  00  01  10  11  

Due matrici quadrate binarie sono equivalenti sotto la relazione ~se una può essere mappata sull'altra da un numero qualsiasi di riflessi negli assi orizzontale o verticale .

#1 ~ #2riflesso nell'asse verticale, quindi dobbiamo solo mantenere uno di questi (non importa quale). Allo stesso modo #3 ~ #12, #6 ~ #9e così via.

L'obiettivo è produrre un programma che accetta un singolo input Ne stampa tutte N x Nle matrici binarie esistenti in modo tale che tutte le matrici nell'output siano distinte in base alla relazione precedente.

Nello pseudocodice ondulato a mano, sarebbe una soluzione ammissibile

define M[i] = N by N matrix with bit pattern equal to i

for i = 0 to (2^(N^2)) - 1
    valid = true
    for j = i+1 to (2^(N^2)) - 1
        if (equivalent(M[i], M[j]))
            valid = false
            break
    if (valid)
        print (M[i])

Per l'ingresso N=2sarebbe valido un output

00  00  00  01  10  01  11
00  01  11  01  01  11  11

Ma selezionando matrici diverse dalla stessa classe di equivalenza sarebbe un altro output valido

00  10  11  11  11  10  01
00  00  00  10  11  10  10

L'ordine delle matrici non ha importanza, la scelta particolare tra matrici equivalenti non ha importanza e gli spazi bianchi non contano, producono le matrici come preferisci purché sia ​​leggibile dall'uomo.

L'output deve essere esaustivo.

Il codice più corto vince.

EDIT: questo è il mio primo post di golf e ho cambiato idea sui criteri vincenti.

Codice più corto in una lingua non specificatamente progettata per le vittorie di conciseness / golf .

Spero che non sia una cattiva etichetta cambiare questo criterio post-hoc, ma penso che farlo in un linguaggio "normale" sia una proposta molto più interessante .

J, 66 56 53 byte

[:~.,~{.@/:~@(2:_&(][:,(;|.;|."1)&>)<)@$"#.2#:@i.@^*:

Ricerca della forza bruta.

uso

   f =: [:~.,~{.@/:~@(2:_&(][:,(;|.;|."1)&>)<)@$"#.2#:@i.@^*:
   f 2
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│0 0│0 0│0 0│0 1│0 1│0 1│1 1│
│0 0│0 1│1 1│0 1│1 0│1 1│1 1│
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
   # f 3
168
   # f 4
16576

Spiegazione

[:~.,~{.@/:~@(2:_&(][:,(;|.;|."1)&>)<)@$"#.2#:@i.@^*:  Input: integer n
                                                   *:  Square n
                                           2      ^    Compute m = 2 ^ (n ^ 2)
                                               i.@     Make a range [0, m)
                                            #:@        Convert each to binary digits
    ,~                                                    Pair, make [n, n]
                                       $"#.            Reshape each binary list
                                                          to a matrix with size [n, n]
             (                       )@                Operate on each
                                    <                    Box it, call x
              2:                                         The constant 2
                _&(                )                     Repeat that many times on x
                       (        )&>                        For each box
                            |."1                             Reverse by column
                         |.                                  Reverse by row
                           ;                                 Join them
                        ;                                    Join with initial
                    [:,                                    Flatten
                   ]                                       Return that as the new x
         /:~@                                          Sort each
      {.@                                              Take the head of each
[:~.                                                   Unique and return

Gelatina , 19 byte

Ṛ€;U;
2ḶṗṗµWdz¡Ṃµ€Q

Provalo online!

Come funziona

2ḶṗṗµWdz¡Ṃµ€Q  Main link. Argument: n (integer)

2Ḷ             Unlength 2; yield [0, 1].
  ṗ            Cartesian product; construct all vectors of {0, 1}^n.
   ṗ           Cartesian product; construct all vectors of ({0, 1}^n)^n.
               This yields A, the array of all binary n×n matrices.
    µ     µ€   Begin a new, monadic chain and apply it to all matrices M in A.
     W           Wrap; yield [M].
      dz¡        Call the helper link n times, initially with argument [M], then
                 on the previous return value.
         Ṃ       Take the minimum of the results.
               This replaces all matrices with the lexicographical minimum of their
               equivalence classes, mapping equivalent matrices to the same matrix.
            Q  Unique; deduplicate the resulting array of matrices.

Ṛ€;U;          Helper link. Argument: L (array of matrices)

Ṛ€             Reverse the order of the rows of each M in L.
   U           Reverse the order of the columns of each M in L.
  ;            Concatenate the resulting matrix arrays.
    ;          Concatenate the result with L.

Pyth - 24 23 21 byte

Vuoi cercare un modo migliore per ottenere tutti i riflessi.

Grazie a @ Pietu1998 per avermi golf 2 byte!

hM.gS+K_Bk_MMKcRQ^`T*

Provalo online qui .

Andare ad aspettare il golf prima di fare una spiegazione completa, ma fondamentalmente rende tutte le possibili matrici binarie, quindi le .gesegue il rooting dall'elenco ordinato di tutte le possibili riflessioni, quindi ne prende solo una da ciascun gruppo.

Haskell, 100 byte

import Data.List
r=reverse
e#n=mapM id$e<$[1..n]
f n=nubBy(\a b->elem a[r b,r<$>b,r$r<$>b])$"01"#n#n

Esempio di utilizzo: f 2-> [["00","00"],["00","01"],["00","11"],["01","01"],["01","10"],["01","11"],["11","11"]].

Come funziona:

e#n=mapM id$e<$[1..n]        -- helper function: creates a list of all combinations
                             -- of the elements of e of length n
                             -- "01" # 2 -> ["00","01","10","11"]

                   "01"#n#n  -- creates all binary n x n matrices
nubBy                        -- remove duplicates according to the equivalence
                             -- relation
   \a b ->                   -- a equals b if
       a elem                -- a is an element of
         [r b,r<$>b,r$r<$>b] -- the list of reflections of b 

JavaScript (ES6), 195 byte

n=>[...Array(p=1<<n*n)].map(_=>(p++).toString(2).slice(1)).filter((s,i,a)=>![1,0,1].some(c=>a.indexOf((c?b.reverse():b=b.map(s=>[...s].reverse().join``)).join``)<i,b=s.match(eval(`/.{${n}}/g`))))

Restituisce le stringhe che rappresentano tutte le voci di matrice concatenate, ad esempio 111101111rappresenta una matrice 3 × 3 di 1s con 0a al centro. Spiegazione:

n=>[...Array(p=1<<n*n)].map(            Enumerate all binary matrices
 _=>(p++).toString(2).slice(1)          Convert to padded binary
).filter((s,i,a)=>![1,0,1].some(        Check reflections of each matrix
 c=>a.indexOf((c?b.reverse():           Reverse the order of lines
  b=b.map(s=>[...s].reverse().join``    Or reverse each line
  )).join``)<i,                         Has this been seen before?
 b=s.match(eval(`/.{${n}}/g`))))        Reshape string into a square

Mathematica, 94 byte

DeleteDuplicatesBy[{0,1}~Tuples~{#,#},Sort@Join[Join@@Outer[Reverse,{#},{1,2,{1,2}},1],{#}]&]&

JavaScript (ES6), 184

Questo si è rivelato abbastanza simile a quello di Neil, ma tutto sommato la borsa dei trucchi in JavaScript non è così diversa.

n=>eval("r=x=>[...x].reverse();for(l='',i=m=1<<n*n;i<m+m;i++)a=i.toString(2).slice(1).match(eval(`/.{${n}}/g`)),[b=a.map(x=>r(x).join``),r(a),r(b)].some(x=>~l.search(x))?0:l+=a+`\n`")

Meno golf

n=>{
  r = x =>[...x].reverse();
  for(l = '', i = m = 1<<n*n; i < m+m; i++)
    a = i.toString(2).slice(1).match(eval(`/.{${n}}/g`)), // base matrix as an array of strings
    b = a.map(x => r(x).join``), // horizontal reflection
    c = r(a), // vertical reflection
    d = r(b), // both reflections
    // check if already found 
    [b, c, d].some(x => ~l.search(x)) // using search, arrays are converted to comma separated strings 
      ? 0 
      : l += a+`\n` // add new found to list (again as a comma separated string)
  return l
}

Test Attenzione, anche per l'ingresso 4 il tempo di esecuzione è eccessivamente lungo

f=n=>eval("r=x=>[...x].reverse();for(l='',i=m=1<<n*n;i<m+m;i++)a=i.toString(2).slice(1).match(eval(`/.{${n}}/g`)),[b=a.map(x=>r(x).join``),r(a),r(b)].some(x=>~l.search(x))?0:l+=a+`\n`")

function update() {
  var i=+I.value;
  
  result = f(i)
  count = result.split('\n').length
  O.textContent = count+'\n'+result
}

update()

Input <select id=I onchange="update()"><option>2<option>3<option>4<option>5</select>
<pre id=O></pre>