Angenommen, Sie haben eine Liste mit Wörtern und möchten Buchstabenkarten verwenden, um jedes Wort zu buchstabieren. Um beispielsweise Katze zu buchstabieren , würden Sie drei Karten mit den Bezeichnungen C, A und T verwenden.

Angenommen, jede Karte ist doppelseitig , senden Sie ein Programm, um eine Mindestanzahl von Karten zu definieren, die zum Buchstabieren der gesamten Wortliste verwendet werden können.

Die Eingabe ist die Wortliste. Sie kann dateibasiert, fest codiert und über die Befehlszeile erfolgen. Die Ausgabe ist die Liste der Karten, die nach Belieben formatiert und sortiert ist, sofern klar ist, wie die Karten beschriftet sind.

Fall ist nicht wichtig: Golf, Golf und Golf sind gleichwertig.

Einige Hinweise:

• Die Anzahl der Karten darf nicht kleiner sein als die Länge des längsten Wortes
• Es macht keinen Sinn, dass eine Karte auf beiden Seiten den gleichen Buchstaben hat
• Während der Groß- / Kleinschreibung keine Bedeutung zukommt, empfehlen wir die Kleinschreibung, um bestimmte Symmetrien zu nutzen

Beispiele, die bestimmte Symmetrien ausnutzen :

Eingabe: Ben, Moor, Bug, Den, Do, Doe, Hund, Due, gegraben, Ed, Ende, Gob, Gott, Ned, Ode, Stift, Poe, Mops

Ausgabe: b / d, e / g, o / n

Eingabe: ein, und, Affe, sind, sein, Bett, Knospe, Bur, Dan, Deb, Dub, Ohr, Ed, Ära, Nickerchen, Pfanne, Erbse, Pub, Rae, lief, reiben

Ausgabe: a / b, d / r, e / n

Damit es ein Beliebtheitswettbewerb wird, sind Eleganz des Codes, Laufzeitleistung und Klugheit (einschließlich Regelbiegung und Lücken) wichtig!

Ergänzung : Einige haben nach "erlaubten" Symmetrien gefragt, ob spezielle Schriften verwendet werden können und ob die Karten gefaltet werden können.

Zulässige Symmetrien sind alle Buchstaben, die nach einer Drehung um 0, 90, 180 oder 270 Grad ähnlich aussehen. Dies schließt b / q, d / p und n / u ein. Ich würde auch M / W, Z / N und natürlich I / l (Großbuchstabe i, Kleinbuchstabe L) sagen. Ich kratzte wahrscheinlich an der Oberfläche. Wenn Sie sich also nicht sicher sind, fragen Sie einfach.

Um es einfach zu halten, beschränken Sie sich bitte auf eine serifenlose Standardschrift, wie sie in SE verwendet wird.

Was das Folding angeht, so können Sie einige erstaunliche Substitutionen durchführen, z. B. kann B D, E, F, I, P oder R sein, und vielleicht C oder L, wenn Sie wirklich kreativ folden, denke ich, dass dies buchstäblich zu viel ist !

Ich bin auf dieses Problem gekommen, als ich mit meinen Kindern mit ähnlichen Karten gespielt habe. Ich bemerkte, wie einfach es war, einseitige Karten zu entwickeln, und wie schwierig es war, doppelseitige Karten zu entwickeln.

Zusatz : Habe ein Kopfgeld zur Verfügung gestellt, um die beliebteste Antwort zu erhalten. Wenn es ein Unentschieden gibt, wird derjenige ausgezeichnet, der zuerst eingereicht hat.

Noch ein Hinweis:

• Wenn Sie das einseitige Problem lösen, erhalten Sie eine Vorstellung von der Mindestanzahl der benötigten Karten (z. B. werden 20 einseitige Karten in mindestens 10 doppelseitige Karten übersetzt).

Ergänzung : Ach ja, ich war beschäftigt und habe vergessen, dass das Kopfgeld abläuft. Es endete damit, dass niemand eine Antwort erhielt, bevor die Prämie begann! Das tut mir leid.

CardChooser

Zusammenfassung

Diese Anwendung verwendet eine Brute-Force-Methode, um zu versuchen, jede Liste zu lösen. Zuerst erstelle ich eine Liste potenzieller Karten zur Auswahl, dann bestimme ich, welche am besten passt (entfernt die meisten Zeichen + verkürzt lange Wörter), füge diese zu einer Ergebnisliste hinzu und fahre mit diesem Vorgang fort, bis ich genügend potenzielle Karten ausgewählt habe Um jedes Wort in der Liste zu entfernen, ordne ich diese Karten jedem Wort neu zu und drucke die Ausgabe.

Wenn Sie eine eingeschränkte Version dieses Codes sehen möchten, ohne die bereitgestellte Windows Forms-Anwendung herunterzuladen und zu erstellen, können Sie den bereitgestellten Link verwenden, um mein Programm auf kleineren Datensätzen auszuführen. Beachten Sie, dass dies die Konsolenanwendungsversion ist Karten werden NICHT gedreht: http://ideone.com/fork/VD1gJF

Änderungshistorie

Aktuell - Bessere Ergebnisoptimierung von @Zgarb hinzugefügt

Update 3 - Mehr Code bereinigen, mehr Bugs behoben, bessere Ergebnisse

Update 2 - Windows Forms, ausführlichere Ausgabe

Update 1 - Neue / bessere Unterstützung für Zeichensymmetrien

Original - Konsolenanwendung

Beispiele

acr, achtern, ain, sll, win, say, said, fast, epic

hes, wird, mit, würde, würde, würde, noch nicht, Sie, Sie würden, youll

aaaa, bbbb, cccc

Code

Ich muss dies immer noch zu einem größeren Projekt zusammenfassen, wobei der ConsoleApp- und der WindowsForms-Code dieselben Klassen und Methoden verwenden, und dann die verschiedenen Bereiche in der RunButton_Click-Methode aufteilen, damit ich ohnehin Einheiten um sie herum schreiben kann, wenn ich Zeit dazu finde Das werde ich, denn jetzt habe ich:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;

namespace CardChooserForms
{
    public partial class CardChooser : Form
    {
        private class Solution : IEquatable<Solution>
        {
            public List<string> Cards { get; set; }
            public List<string> Remaining { get; set; }

            public int RemainingScore
            {
                get
                {
                    return this.Remaining.Sum(b => b.ToCharArray().Count());
                }
            }

            public bool Equals(Solution other)
            {
                return new string(Cards.OrderBy(a => a).SelectMany(a => a).ToArray()) == new string(other.Cards.OrderBy(a => a).SelectMany(a => a).ToArray());
            }

            public override int GetHashCode()
            {
                return (new string(Cards.OrderBy(a => a).SelectMany(a => a).ToArray())).GetHashCode();
            }
        }
        private class Symmetry
        {
            public char Value { get; set; }
            public Int16 RotationDifference { get; set; }
        }

        /// <summary>
        /// This is where Symmetries are stored, right now it only has support for pairs(two values per array)
        /// </summary>
        private static Symmetry[][] _rotatableCharacters = new Symmetry[][] {                 
                new Symmetry[] { new Symmetry {Value = 'Z'}, new Symmetry {Value = 'N', RotationDifference = 90}}, 
                new Symmetry[] { new Symmetry {Value = 'd'}, new Symmetry {Value = 'p', RotationDifference = 180 }}, 
                new Symmetry[] { new Symmetry {Value = 'u'}, new Symmetry {Value = 'n', RotationDifference = 180 }}, 
                new Symmetry[] { new Symmetry {Value = 'm'}, new Symmetry {Value = 'w', RotationDifference = 180 }}, 
                new Symmetry[] { new Symmetry {Value = 'b'}, new Symmetry {Value = 'q', RotationDifference = 180 }}, 
                new Symmetry[] { new Symmetry {Value = 'l'}, new Symmetry {Value = 'I', RotationDifference = 0}},                 
            };

        //These all control the output settings
        private readonly static int _defualtSpacing = 25;
        private readonly static int _defualtFontSize = 8;
        private readonly static Font _defualtFont = new Font("Microsoft Sans Serif", _defualtFontSize);
        private readonly static Brush _defualtBackgroundColor = Brushes.Beige;
        private readonly static Brush _defualtForegroundColor = Brushes.Black;


        public CardChooser()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void RunButton_Click(object sender, EventArgs e)
        {            
            #region Input Parsing
            //Get input                         
            string input = InputRichTextBox.Text;

            if (!input.Contains(","))
                throw new ArgumentException("Input must contain more than one value and must be seprated by commas.");

            //Parse input
            var inputLowercasedTrimedTransformed = input.Split(',').Select(a => a.ToLowerInvariant().Trim()).ToArray();
            var inputSplitTrimIndex = input.Split(',').Select(a => a.Trim()).ToArray().Select((a, index) => new { value = a, index }).ToArray();
            #endregion Input Parsing

            #region Card Formation
            var inputCharParsed = inputLowercasedTrimedTransformed.Select(a => a.ToCharArray()).ToArray();
            var possibleCards = GetAllCasesTwoLengthArrayElements(
                UniqueBiDirection(
                //Get unique characters
                    inputCharParsed
                    .SelectMany(a => a)
                    .Distinct()
                    .Select(a => new
                    {
                        Character = a,
                        PossibleCharacters = inputCharParsed.SelectMany(b => b).Where(b => b != a).ToList()
                    })
                //Now get distinct cards(ie NB == BN, NB != NE)
                    .SelectMany(a => a.PossibleCharacters.Select(b => new string(new char[] { a.Character, b })).ToArray()).ToArray()
                    ).ToArray()
                ).ToArray();

            //Now get every possible character each card can eliminate
            var possibleCharsFromCards = GetAllPossibleCharsFromACards(possibleCards).ToArray();

            //Now set up some possibilities that contain only one card
            var possibleCardCombinations = possibleCards.Select((a, index) => new Solution
            {
                Cards = new List<string> { a },
                //Use the index of each card to reference the possible characters it can remove, then remove them per card to form a initial list of cards
                Remaining = inputLowercasedTrimedTransformed.Select(b => b.RemoveFirstInCharArr(possibleCharsFromCards[index].ToLowerInvariant().ToCharArray())).ToList()
            })
            //Take the best scoring card, discard the rest
            .OrderBy(a => a.RemainingScore)
            .ThenBy(a => a.Remaining.Max(b => b.Length))
            .Take(1).ToList();
            #endregion Card Formation

            #region Card Selection
            //Find best combination by iteratively trying every combination + 1 more card, and choose the lowest scoring one 
            while (!possibleCardCombinations.Any(a => a.Remaining.Sum(b => b.ToCharArray().Count()) == 0) && possibleCardCombinations.First().Cards.Count() < possibleCards.Count())
            {
                //Clear the list each iteration(as you can assume the last generations didn't work
                var newPossibilites = new List<Solution>();
                var currentRoundCardCombinations = possibleCardCombinations.ToArray();
                possibleCardCombinations.Clear();

                foreach (var trySolution in currentRoundCardCombinations)
                    foreach (var card in possibleCards.Select((a, index) => new { value = a, index }).Where(a => !trySolution.Cards.Contains(a.value)).ToArray())
                    {
                        var newSolution = new Solution();
                        newSolution.Cards = trySolution.Cards.ToList();
                        newSolution.Cards.Add(card.value);
                        newSolution.Remaining = trySolution.Remaining.ToList().Select(a => a.RemoveFirstInCharArr(possibleCharsFromCards[card.index].ToLowerInvariant().ToCharArray())).ToList();
                        newPossibilites.Add(newSolution);
                    }

                //Choose the highest scoring card
                possibleCardCombinations = newPossibilites
                    .OrderBy(a => a.RemainingScore)
                    .ThenBy(a => a.Remaining.Max(b => b.Length))
                    .Distinct().Take(1).ToList();
            }
            var finalCardSet = possibleCardCombinations.First().Cards.ToArray();
            #endregion Card Selection

            #region Output
            using (var image = new Bitmap(500, inputSplitTrimIndex.Count() * _defualtSpacing + finalCardSet.Count() * (_defualtFontSize / 2) + _defualtSpacing))
            using (Graphics graphic = Graphics.FromImage(image))
            {
                //Background
                graphic.FillRectangle(_defualtBackgroundColor, 0, 0, image.Width, image.Height);

                //Header                
                graphic.DrawString("Total Number of Cards Required: " + finalCardSet.Count(), _defualtFont, _defualtForegroundColor, new PointF(0, 0));
                graphic.DrawString(
                    "Cards: " + String.Join(", ", finalCardSet.Select(a => a[0] + "/" + a[1])),
                    _defualtFont,
                    _defualtForegroundColor,
                    new RectangleF(0, _defualtSpacing, image.Width - _defualtSpacing, finalCardSet.Count() * 5));

                //Results
                foreach (var element in inputSplitTrimIndex)
                {
                    //Paint the word
                    graphic.DrawString(element.value + " -> ", _defualtFont, _defualtForegroundColor, new PointF(0, element.index * _defualtSpacing + finalCardSet.Count() * (_defualtFontSize / 2) + _defualtSpacing));

                    //Now go through each character, determining the matching card, and wether that card has to be flipped
                    foreach (var card in GetOrderedCardsRequired(inputLowercasedTrimedTransformed[element.index].ToLowerInvariant(), finalCardSet.ToArray()).ToArray().Select((a, index) => new { value = a, index }))
                        using (var tempGraphic = Graphics.FromImage(image))
                        {
                            //For cards that need to flip
                            if (Char.ToUpperInvariant(element.value[card.index]) != Char.ToUpperInvariant(card.value[0]) &&
                                Char.ToUpperInvariant(element.value[card.index]) != Char.ToUpperInvariant(card.value[1]))
                            {
                                //TODO this is hacky and needs to be rethought
                                var rotateAmount = _rotatableCharacters
                                    .OrderByDescending(a => a.Any(b => b.Value == Char.ToLowerInvariant(element.value[card.index])))
                                    .First(a => a.Any(b => Char.ToUpperInvariant(b.Value) == Char.ToUpperInvariant(element.value[card.index])))
                                    [1].RotationDifference;

                                //Rotate
                                tempGraphic.TranslateTransform(
                                    _defualtSpacing * (_defualtFontSize / 2) + card.index * _defualtSpacing + (rotateAmount == 90 ? 0 : _defualtSpacing / 2) + (rotateAmount == 180 ? -(_defualtSpacing / 4) : 0),
                                    finalCardSet.Count() * (_defualtFontSize / 2) + _defualtSpacing + element.index * _defualtSpacing + (rotateAmount == 180 ? 0 : _defualtSpacing / 2));
                                tempGraphic.RotateTransform(rotateAmount);

                                //Print string
                                tempGraphic.DrawString(
                                String.Join("/", card.value.ToCharArray().Select(a => new string(new char[] { a })).ToArray()),
                                _defualtFont,
                                Brushes.Black,
                                new RectangleF(-(_defualtSpacing / 2), -(_defualtSpacing / 2), _defualtSpacing, _defualtSpacing));
                            }
                            else
                                tempGraphic.DrawString(
                                     String.Join("/", card.value.ToCharArray().Select(a => new string(new char[] { a })).ToArray()),
                                     _defualtFont,
                                     _defualtForegroundColor,
                                     new RectangleF(
                                         _defualtSpacing * (_defualtFontSize / 2) + card.index * _defualtSpacing,
                                         finalCardSet.Count() * (_defualtFontSize / 2) + _defualtSpacing + element.index * _defualtSpacing,
                                         _defualtSpacing, _defualtSpacing));
                        }
                }

                OutputPictureBox.Image = new Bitmap(image);
            }
            #endregion Output
        }

        private IEnumerable<string> GetAllPossibleCharsFromACards(string[] cards)
        {
            return cards.Select(a => 
                new string(a.ToCharArray().Concat(_rotatableCharacters
                                    .Where(b => b.Select(c => c.Value).Intersect(a.ToCharArray()).Count() > 0)
                                    .SelectMany(b => b.Select(c => c.Value))
                                    .Distinct().ToArray()).Distinct().ToArray()));
        }

        private IEnumerable<string> GetOrderedCardsRequired(string word, string[] cards)
        {
            var solution = new List<string>();
            var tempCards = GetAllPossibleCharsFromACards(cards).Select((a, index) => new { value = a, index }).ToList();

            foreach (var letter in word.ToCharArray())
            {
                //TODO this still could theoretically fail I think                
                var card = tempCards
                    //Order by the least number of characters match
                    .OrderBy(a => word.ToLowerInvariant().Intersect(a.value.ToLowerInvariant()).Count())
                    .ThenByDescending(a => tempCards.Sum(b => b.value.ToLowerInvariant().Intersect(a.value.ToLowerInvariant()).Count()))
                    //Then take the least useful card for the other parts of the word
                    .First(a => a.value.ToLowerInvariant().Contains(Char.ToLowerInvariant(letter)));
                solution.Add(cards[card.index]);
                tempCards.Remove(card);
            }
            return solution;
        }

        private static IEnumerable<string> UniqueBiDirection(string[] input)
        {
            var results = new List<string>();
            foreach (var element in input)
                if (!results.Any(a => a == new string(element.ToCharArray().Reverse().ToArray()) || a == element))
                    results.Add(element);
            return results;
        }

        private static IEnumerable<string> GetAllCasesTwoLengthArrayElements(string[] input)
        {
            if (input.Any(a => a.Length != 2))
                throw new ArgumentException("This method is only for arrays with two characters");

            List<string> output = input.ToList();
            foreach (var element in input)
            {
                output.Add(new string(new char[] { Char.ToUpperInvariant(element[0]), Char.ToUpperInvariant(element[1]) }));
                output.Add(new string(new char[] { element[0], Char.ToUpperInvariant(element[1]) }));
                output.Add(new string(new char[] { Char.ToUpperInvariant(element[0]), element[1] }));
            }
            return output;
        }

        private void SaveButton_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            using (var image = new Bitmap(OutputPictureBox.Image))
                image.Save(Directory.GetCurrentDirectory() + "Output.png", ImageFormat.Png);
        }
    }

    public static class StringExtensions
    {
        public static string RemoveFirstInCharArr(this string source, char[] values)
        {
            var tempSource = source.ToUpperInvariant();
            foreach (var value in values)
            {
                int index = tempSource.IndexOf(Char.ToUpperInvariant(value));
                if (index >= 0) return source.Remove(index, 1);
            }
            return source;
        }        
    }
}

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace CardChooserForms
{
    static class Program
    {
        /// <summary>
        /// The main entry point for the application.
        /// </summary>
        [STAThread]
        static void Main()
        {
            Application.EnableVisualStyles();
            Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
            Application.Run(new CardChooser());
        }
    }
}


namespace CardChooserForms
{
    partial class CardChooser
    {
        /// <summary>
        /// Required designer variable.
        /// </summary>
        private System.ComponentModel.IContainer components = null;

        /// <summary>
        /// Clean up any resources being used.
        /// </summary>
        /// <param name="disposing">true if managed resources should be disposed; otherwise, false.</param>
        protected override void Dispose(bool disposing)
        {
            if (disposing && (components != null))
            {
                components.Dispose();
            }
            base.Dispose(disposing);
        }

        #region Windows Form Designer generated code

        /// <summary>
        /// Required method for Designer support - do not modify
        /// the contents of this method with the code editor.
        /// </summary>
        private void InitializeComponent()
        {
            this.InputRichTextBox = new System.Windows.Forms.RichTextBox();
            this.EnterInputLabel = new System.Windows.Forms.Label();
            this.RunButton = new System.Windows.Forms.Button();
            this.OutputPictureBox = new System.Windows.Forms.PictureBox();
            this.OutputPanel = new System.Windows.Forms.Panel();
            this.SaveButton = new System.Windows.Forms.Button();
            ((System.ComponentModel.ISupportInitialize)(this.OutputPictureBox)).BeginInit();
            this.OutputPanel.SuspendLayout();
            this.SuspendLayout();
            // 
            // InputRichTextBox
            // 
            this.InputRichTextBox.Location = new System.Drawing.Point(60, 40);
            this.InputRichTextBox.Name = "InputRichTextBox";
            this.InputRichTextBox.Size = new System.Drawing.Size(400, 100);
            this.InputRichTextBox.TabIndex = 0;
            this.InputRichTextBox.Text = "";
            // 
            // EnterInputLabel
            // 
            this.EnterInputLabel.AutoSize = true;
            this.EnterInputLabel.Font = new System.Drawing.Font("Microsoft Sans Serif", 10F, System.Drawing.FontStyle.Regular, System.Drawing.GraphicsUnit.Point, ((byte)(0)));
            this.EnterInputLabel.Location = new System.Drawing.Point(57, 20);
            this.EnterInputLabel.Name = "EnterInputLabel";
            this.EnterInputLabel.Size = new System.Drawing.Size(81, 17);
            this.EnterInputLabel.TabIndex = 1;
            this.EnterInputLabel.Text = "Enter Input:";
            // 
            // RunButton
            // 
            this.RunButton.Font = new System.Drawing.Font("Microsoft Sans Serif", 20F, System.Drawing.FontStyle.Regular, System.Drawing.GraphicsUnit.Point, ((byte)(0)));
            this.RunButton.Location = new System.Drawing.Point(60, 147);
            this.RunButton.Name = "RunButton";
            this.RunButton.Size = new System.Drawing.Size(180, 52);
            this.RunButton.TabIndex = 2;
            this.RunButton.Text = "Run";
            this.RunButton.UseVisualStyleBackColor = true;
            this.RunButton.Click += new System.EventHandler(this.RunButton_Click);
            // 
            // OutputPictureBox
            // 
            this.OutputPictureBox.Location = new System.Drawing.Point(3, 3);
            this.OutputPictureBox.Name = "OutputPictureBox";
            this.OutputPictureBox.Size = new System.Drawing.Size(500, 500);
            this.OutputPictureBox.SizeMode = System.Windows.Forms.PictureBoxSizeMode.AutoSize;
            this.OutputPictureBox.TabIndex = 3;
            this.OutputPictureBox.TabStop = false;
            // 
            // OutputPanel
            // 
            this.OutputPanel.AutoScroll = true;
            this.OutputPanel.Controls.Add(this.OutputPictureBox);
            this.OutputPanel.Location = new System.Drawing.Point(4, 205);
            this.OutputPanel.Name = "OutputPanel";
            this.OutputPanel.Size = new System.Drawing.Size(520, 520);
            this.OutputPanel.TabIndex = 4;
            // 
            // SaveButton
            // 
            this.SaveButton.Font = new System.Drawing.Font("Microsoft Sans Serif", 20F, System.Drawing.FontStyle.Regular, System.Drawing.GraphicsUnit.Point, ((byte)(0)));
            this.SaveButton.Location = new System.Drawing.Point(280, 147);
            this.SaveButton.Name = "SaveButton";
            this.SaveButton.Size = new System.Drawing.Size(180, 52);
            this.SaveButton.TabIndex = 5;
            this.SaveButton.Text = "Save";
            this.SaveButton.UseVisualStyleBackColor = true;
            this.SaveButton.Click += new System.EventHandler(this.SaveButton_Click);
            // 
            // CardChooser
            // 
            this.AutoScaleDimensions = new System.Drawing.SizeF(6F, 13F);
            this.AutoScaleMode = System.Windows.Forms.AutoScaleMode.Font;
            this.ClientSize = new System.Drawing.Size(534, 737);
            this.Controls.Add(this.SaveButton);
            this.Controls.Add(this.RunButton);
            this.Controls.Add(this.EnterInputLabel);
            this.Controls.Add(this.InputRichTextBox);
            this.Controls.Add(this.OutputPanel);
            this.Name = "CardChooser";
            this.Text = "Card Chooser";
            ((System.ComponentModel.ISupportInitialize)(this.OutputPictureBox)).EndInit();
            this.OutputPanel.ResumeLayout(false);
            this.OutputPanel.PerformLayout();
            this.ResumeLayout(false);
            this.PerformLayout();

        }

        #endregion

        private System.Windows.Forms.RichTextBox InputRichTextBox;
        private System.Windows.Forms.Label EnterInputLabel;
        private System.Windows.Forms.Button RunButton;
        private System.Windows.Forms.PictureBox OutputPictureBox;
        private System.Windows.Forms.Panel OutputPanel;
        private System.Windows.Forms.Button SaveButton;
    }
}