Golfen: Wie viele Quadrate mit Einheitslänge in einer Liste von 2D-Koordinaten?

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Bestimmen Sie anhand einer Liste von 2d (x, y) -Koordinaten, wie viele Einheitsquadrate (Kantenlänge 1 Einheit) unter Verwendung der Koordinaten gebildet werden können.

  • Die Eingabe erfolgt über ein Array von 0 oder mehr Koordinatenpaaren:
    z. B. in JavaScript:numofsq([[0,0], [1,0], [1,1], [0,1]])
  • Keine doppelten Koordinaten in der Eingabe
  • Die Eingabereihenfolge ist zufällig (zufällige 2D-Koordinaten).
  • Koordinatenform: [x-Koordinate, y-Koordinate] (duh)
  • Reihenfolge der Koordinaten: [0,0], [1,0], [1,1], [0,1] und [0,0], [0,1], [1,1], [1,0 ] bezeichnen das gleiche Einheitsquadrat (nur einmal zu zählen)
  • Koordinaten können negative oder positive ganze Zahlen sein (duh)
  • Die Funktion gibt nur die Anzahl der möglichen Einheitsquadrate zurück, 0 oder mehr.

Testfälle:

Input Coordinates Pairs                                               Expected Output
[0,0], [0,1], [1,1], [1,0], [0,2], [1,2]                              2
[0,0], [0,1], [1,1], [1,0], [0,2], [1,2], [2,2], [2,1]                3
[0,0], [0,1], [1,1], [1,0], [0,2], [1,2], [2,2], [2,1], [2,0]         4
[0,0], [0,1], [1,1], [1,0], [0,2], [1,2], [2,2], [2,1], [2,0], [9,9]  4

Spoiler Alert: Lösungsmaterial ab hier [JS]

Nicht-Golf, schnell und schmutzig, Brute-Force-Ansatz (enthalten, um einige Anweisungen zu geben).

//cartesian distance function
function dist(a, b) {
    if (b === undefined) {
        b = [0, 0];
    }
    return Math.sqrt((b[0] - a[0]) * (b[0] - a[0]) + (b[1] - a[1]) * (b[1] - a[1]));
}

//accepts 4 coordinate pairs and checks if they form a unit square
//this could be optimized by matching x,y coordinates of the 4 coordinates
function isUnitSquare(a) {
    var r = a.slice(),
        d = [],
        c = [],
        i,
        j = 0,
        counter = 0;

    for (i = 1; i < 4; i++) {
        if (dist(a[0], a[i]) === 1) {
            d.push(a[i]);
            r[i] = undefined;
            counter++;
        }
    }
    r[0] = undefined;
    c = d.concat(r.filter(function(a) {return undefined !== a}));

    if (dist(c[0], c[1]) === 1) {j++};
    if (dist(c[1], c[2]) === 1) {j++};
    if (dist(c[2], c[0]) === 1) {j++};
    return counter === 2 && j === 2;
}

//a powerset function (from rosetta code)
//however, we will need only "sets of 4 coordinates"
//and not all possible length combinations (sets of 3 coords or
//sets of 5 coords not required). Also, order doesn't matter.
function powerset(ary) {
    var ps = [[]];
    for (var i=0; i < ary.length; i++) {
        for (var j = 0, len = ps.length; j < len; j++) {
            ps.push(ps[j].concat(ary[i]));
        }
    }
    return ps;
}

//so to capture only sets of 4 coordinates, we do
var res = powerset([[0,0], [0,1], [1,1], [1,0], [0,2], [1,2], [2,2], [2,1], [2,0]])
          .filter(function (a) {return a.length === 8;});

//and a little bit of hoopla to have a nice set of sets of 4 coordinates.
//(Dizzy yet? Wait for the generalized, 3D, cube of any edge length version ;))
var squareQuads = res.map(function(ary) {
    return ary.join().match(/\d\,\d/g)
       .map(function(e) {
           return [+e.split(',')[0], +e.split(',')[1]];
        });
});

//Finally, the last bit
var howManyUnitSquares = 0;
squareQuads.map(function(quad) {
    if (isUnitSquare(quad)) {
        howManyUnitSquares++;
    }
});

console.log(howManyUnitSquares);

//Cleaning up and putting those in-line stuff into a function
function howManySquares(r) { //r = [[x,y], [x,y], [x,y], [x,y], ......];
    var res = powerset(r)
          .filter(function (a) {return a.length === 8;});
    var squareQuads = res.map(function(ary) {
        return ary.join().match(/\d\,\d/g)
               .map(function(e) {
                   return [+e.split(',')[0], +e.split(',')[1]];
                });
    });

    var answer = 0;
    squareQuads.map(function(quad) {
        if (isUnitSquare(quad)) {
            answer++;
        }
    });

    return answer;
}

quelle
1
ist [-1,0],[0,-1],[1,0],[0,1]ein Quadrat?
Johannes Kuhn
@JohannesKuhn Nein, ihre Kantenlängen sind nicht eins, sondern sqrt (2), also keine Einheitsquadrate.
Hat [-2,0],[0,-2],[2,0],[0,2]aber eine Kantenlänge von 2. Quadrat?
Johannes Kuhn
2
@ JohannesKuhn Square? Ja. UNIT Square? Nr.

Antworten:

5

APL (Dyalog), 30

+/{(2-/⍵)≡2-/,⍳2 2}¨,∘.,⍨⍣2⊂¨⎕

In den meisten Fällen sind Lesbarkeit und Zeichenanzahl proportional.


Beispielausgabe

⎕:
      (0 0)(0 1)(1 0)(1 1)(0 2)(1 2)(2 2)(2 1)(2 0)
4

Erklärung

4 Punkte bilden also genau dann ein Einheitsquadrat, wenn ihre relativen Positionen (1,1), (1,2), (2,1), (2,2)
{(2-/⍵)≡2-/,⍳2 2}sind. Dies ist eine Funktion, die 1 oder 0 zurückgibt (true / false) bei einer Menge von 4 Punkten als Eingabe, basierend darauf, ob sie sich in relativen Positionen befinden und in der Reihenfolge (1,1), (1,2), (2,1), (2,2) sortiert sind:
⍳2 2Generiere eine 2 × 2 Matrix der Punkte (1,1), (1,2), (2,1), (2,2)
,Entwirre diese Matrix zu einem Array von Punkten.
2-/Paarweise Subtraktion reduzieren: (1,1) - ( 1,2); (1,2) - (2,1); (2,1) - (2,2), was das Array [(0, -1), (- 1,1), (0, -1)] ergibt.
(2-/⍵)Paarweise Subtraktion am Eingang reduzieren
Überprüfen Sie, ob die beiden Arrays gleich

Das Hauptprogramm
nimmt Eingaben entgegen und wertet sie aus. Dinge wie (0 0)(0 1)(1 0)(1 1)Auswertungen zu einem verschachtelten Array (Entspricht [[0,0],[0,1],[1,0],[1,1]]in JS) Schließen Sie es
⊂¨für jeden Punkt ( ¨) in einen Skalar ein ( ) ( [[[0,0]],[[0,1]],[[1,0]],[[1,1]]])
∘.,⍨⍣2Verketten Sie sie für jedes Elementpaar des Arrays, um ein neues Array zu bilden. ( [ [[0,0],[0,0]],[[0,0],[0,1]]...) Einmal wiederholen. Dies ergibt alle Sätze von 4 Punkten, die mit den angegebenen Punkten erstellt werden können. In einigen dieser Sätze würde derselbe Punkt mehrmals verwendet, dies wären jedoch keine Einheitsquadrate, sodass keine Tastenanschläge verschwendet werden müssen, um sie zu entfernen. ( ,Verkettet 2 Arrays, ∘.bedeutet "mache das für jedes Elementpaar", bedeutet "benutze den rechten Operanden sowohl als linken als auch als rechten Operanden" und ⍣2bedeutet "mache das zweimal")
,Da die vorherige Operation ein 4-dimensionales Array ergeben würde (beachten Sie, dass verschachtelte Arrays und mehrdimensionale Arrays in APL unterschiedliche Dinge sind), müssen wir es entwirren, um ein Array von Mengen (mit 4 Punkten) zu erhalten.
¨Führen Sie für jeden Satz
{...}die oben genannte Funktion aus. Das Ergebnis wäre ein Array von Nullen und Einsen, das angibt, ob die Menge ein Einheitsquadrat ist. Beachten Sie, dass Duplikate eliminiert werden, da die Funktion auch die Reihenfolge überprüft.
+/Summieren Sie schließlich das resultierende Array, um die Anzahl zu erhalten.

TwiNight
quelle
3

Mathematica 65 Zeichen

f@d_ := Length@Select[Subsets[d, {4}], Sort[g@#] == {1, 1, 1, 1, √2, √2} &]

Tests

f[{{0, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {1, 0}, {0, 2}, {1, 2}}]

2

f[{{0, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {1, 0}, {0, 2}, {1, 2}, {2, 2}, {2, 1}}]

3

f[{{0, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {1, 0}, {0, 2}, {1, 2}, {2, 2}, {2, 1}, {2,0}}]

4

f[{{0, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {1, 0}, {0, 2}, {1, 2}, {2, 2}, {2, 1}, {2,0}, {9, 9}}]

4

Erläuterung

Erzeugt alle Teilmengen von 4 Punkten und überprüft alle Zwischenpunktabstände. Die sortierten Zwischenpunktabstände für ein Einheitsquadrat sind: `{1, 1, 1, 1, √2, √2}.

Length zählt dann die Anzahl der Einheitsquadrate.

DavidC
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Was ist die Definition von g?
Alephhalpha
1
Hier ist meine kürzere Lösung:f=Count[#-#[[1]]&/@(Sort/@#~Subsets~{4}.{1,I}),{0,I,1,1+I}]&
Alephhalpha
1

Ruby, 164 161 153 147 Zeichen

f=->a{a.combination(4).map(&:sort).uniq.count{|x|[x[1][0]==l=x[0][0],x[3][0]==m=x[2][0],x[2][1]==n=x[0][1],x[3][1]==o=x[1][1],m-l==1,o-n==1].all?}}

Es ist tatsächlich sehr gut lesbar, mit Ausnahme des Teils, der testet, ob es sich um ein Einheitsquadrat handelt oder nicht.

Wahrscheinlich sind viele Verbesserungen möglich, um sie jetzt zu finden.

Proben (alle funktionieren):

puts f[[[0,0], [0,1], [1,1], [1,0], [0,2], [1,2]]]                             #--> 2
puts f[[[0,0], [0,1], [1,1], [1,0], [0,2], [1,2], [2,2], [2,1]]]               #--> 3
puts f[[[0,0], [0,1], [1,1], [1,0], [0,2], [1,2], [2,2], [2,1], [2,0]]]        #--> 4
puts f[[[0,0], [0,1], [1,1], [1,0], [0,2], [1,2], [2,2], [2,1], [2,0], [9,9]]] #--> 4

Ich kann vielleicht einen Trick finden transpose, aber ich habe es eine Weile versucht und kann es nicht. Folgendes macht es:

irb(main):001:0> a = [[5, 10], [5, 11], [6, 10], [6, 11]]
=> [[5, 10], [5, 11], [6, 10], [6, 11]]
irb(main):002:0> a.transpose
=> [[5, 5, 6, 6], [10, 11, 10, 11]]
Türknauf
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Stimmen Sie dem lesbaren Teil zu - Als jemand, der noch nie in Ruby programmiert hat, kann ich die Schritte immer noch klar verstehen. Schade, dass JS keine Kombinatorik eingebaut hat.
0

Python, 61 Zeichen

f=lambda l:sum(1for x,y in l if{(x+1,y),(x,y+1),(x+1,y+1)}<l)

Stichprobe:

>>> f({(0,0), (0,1), (1,1), (1,0), (0,2), (1,2)})
2
>>> f({(0,0), (0,1), (1,1), (1,0), (0,2), (1,2), (2,2), (2,1)})
3
>>> f({(0,0), (0,1), (1,1), (1,0), (0,2), (1,2), (2,2), (2,1), (2,0)})
4
>>> f({(0,0), (0,1), (1,1), (1,0), (0,2), (1,2), (2,2), (2,1), (2,0), (9,9)})
4
Daniel Lubarov
quelle
0

Mathematica, 56 Zeichen

f=Count[#-#[[1]]&/@Subsets[{}⋃#.{1,I},{4}],{0,I,1,1+I}]&
Alephalpha
quelle