Ihre Aufgabe ist es, ein Programm oder eine Funktion zu schreiben, die ein bestimmtes Rechteck mit Primzahlen füllen kann. Das widthund heightdes Rechtecks ​​ist die Eingabe. Die Ausgabe muss eine Liste von heightZeichenfolgen sein, die aus widthZiffern und Leerzeichen bestehen. Jede horizontale (von links nach rechts) und vertikale (von oben nach unten) Ziffernfolge (durch Leerzeichen oder Rechteckrahmen begrenzt) der Länge 2 oder höher muss eine Primzahl sein. Jede Primzahl darf nur einmal verwendet werden. Führende Nullen sind nicht erlaubt. Eine nachfolgende neue Zeile ist in der Ausgabe optional.

Beispiel:

With input (5, 3) a valid output would be:
11 13
7  0 
 173 

which scores 11, 13, 173, 17, 103 for a total of 5 points.

Ergebnis:

Die Größe des zu bewertenden Rechtecks ​​ist 80, 60. Jede horizontale oder vertikale Primzahl der Länge 2 oder mehr im Rechteck erhält einen Punkt. Die Antwort mit den meisten Punkten gewinnt. Bei einem Gleichstand gewinnt die früheste Antwort.

Regeln:

• Standardlücken sind verboten.
• Ihr Programm darf nicht für die 80, 60Größe ausgelegt sein. Wenn ich vermute, dass eine Antwort für diese Größe optimiert ist, behalte ich mir das Recht vor, die Größe des Rechtecks ​​auf zu ändern 100, 100.
• Die verwendeten Primzahlen müssen echte Primzahlen sein (keine probabilistischen oder Pseudoprimes). Ihr Programm berechnet oder überprüft möglicherweise Zahlen zur Laufzeit oder lässt sie fest codieren. Die Methode zum Auffinden der Primzahlen ist kein wichtiger Teil der Herausforderung.
• Ihre Antwort sollte den Ausgabetext und Ihren Code enthalten. Wenn Ihr Programm zu groß ist, können Sie nur einen Kernalgorithmus-Code mit einer kleinen Erklärung einfügen.

Bearbeiten: Klargestellt, dass echte Primzahlen benötigt werden. Maximale Rechteckgröße hinzugefügt.

Bearbeiten 2: Klargestellt, welcher Code gepostet werden muss.

Clingo mit Python, 1600 1689 1740 Primzahlen

Ansatz

Ich erstelle ein riesiges Constraint-Zufriedenheitsproblem und löse es mit einem industrietauglichen Erfüllbarkeitslöser. Viel Magie steckt darin, relativ schnell Erfüllbarkeitslöser zu entwickeln (obwohl das Problem im Allgemeinen NP-vollständig ist), aber zum Glück muss ich mich nicht um diesen Teil kümmern.

Insbesondere lege ich die Positionen der Ziffern in einem Muster fest, das für ein dichtes Packen von 4- und 5-stelligen Zahlen mit gelegentlichen 2- und 3-stelligen Zahlen an der Grenze ausgelegt ist, und füge Einschränkungen hinzu, die besagen, dass jede Zahl eine unterschiedliche Primzahl ist. Die aktuelle Packung verwendet einen großen Teil aller vierstelligen Primzahlen (854 von 1061).

Code

#script (python)

import re

def primesto(n):
    p = [False]*2 + [True]*(n - 2)
    for k in xrange(n):
        if p[k]:
            yield k
            p[k*k::k] = [False]*(-(-n//k) - k)

def main(prg):
    width = prg.get_const('width')
    height = prg.get_const('height')

    primes = list(primesto(30000))
    counts = {4: 4, 5: 4}

    def get_bands(counts):
        if counts:
            for k, v in counts.iteritems():
                counts1 = counts.copy()
                if v == 1:
                    del counts1[k]
                else:
                    counts1[k] = v - 1
                for p in get_bands(counts1):
                    yield (k,) + p
        else:
            yield ()

    def get_img(bands, offset):
        tile = ''.join('#'*k + ' ' for k in bands)
        tile = tile[offset:] + tile[:offset]

        def get_edge(it, corner):
            if not next(it): return True
            if not next(it): return corner
            if not next(it): return True
            if not next(it): return True
            if not next(it): return True
            return False

        def get_cell(x, y):
            return \
                (x == 0 and get_edge((get_cell(i, y) for i in xrange(1, width - 1)), not 1 <= y < height - 1)) or \
                (y == 0 and get_edge((get_cell(x, j) for j in xrange(1, height - 1)), not 1 <= x < width - 1)) or \
                (x == width - 1 and get_edge((get_cell(i, y) for i in xrange(width - 2, 0, -1)), not 1 <= y < height - 1)) or \
                (y == height - 1 and get_edge((get_cell(x, j) for j in xrange(height - 2, 0, -1)), not 1 <= x < width - 1)) or \
                (1 <= x < width - 1 and 1 <= y < height - 1 and tile[(x + y)%len(tile)] == '#')

        img = [[get_cell(x, y) for x in xrange(width)] for y in xrange(height)]

        def get_spaces():
            for y, row in enumerate(img):
                for m in re.finditer('#{2,}', ''.join(' #'[cell] for cell in row)):
                    yield [(x, y) for x in range(m.start(), m.end())]
            for x, col in enumerate(zip(*img)):
                for m in re.finditer('#{2,}', ''.join(' #'[cell] for cell in col)):
                    yield [(x, y) for y in range(m.start(), m.end())]
        spaces = list(get_spaces())

        return img, spaces

    img, spaces = max((get_img(p, o) for p in get_bands(counts) for o in xrange(p[0] + 1)), key=lambda (img, spaces): len(spaces))

    def data():
        for p in primes:
            yield 'prime({}, {}).\n'.format(p, len(str(p)))
            for j, d in enumerate(str(p)):
                yield 'primedigit({}, {}, {}).\n'.format(p, j, int(d))
        for i, space in enumerate(spaces):
            yield 'space({}, {}).\n'.format(i, len(space))
            for j, c in enumerate(space):
                yield 'cell({}, {}, {}).\n'.format(i, j, c)

    def on_model(model):
        digit = {}
        for atom in model.atoms():
            if atom.name() == 'digit':
                c, d = atom.args()
                digit[c] = d
        for y in xrange(height):
            print ''.join(str(digit.get((x, y), ' ')) for x in xrange(width))

    prg.add('data', [], ''.join(data()))
    prg.ground([('base', []), ('data', [])])
    prg.solve_async(on_model=on_model).wait()

#end.

#program base.

1 {loc(P, S) : prime(P, L)} 1 :- space(S, L).
:- prime(P, L), 2 {loc(P, S) : space(S, L)}.
digit(C, D) :- loc(P, S), cell(S, J, C), primedigit(P, J, D).
:- cell(S, J, C), 2 {digit(C, D) : D=0..9}.

#show digit/2.

Verwendung

clingo -q2 -c width=80 -c height=60 stuff.lp 

Warnung: Bei 80 × 60 dauert dies ungefähr 8 Minuten und benötigt 3 GB Speicher. Möglicherweise möchten Sie mit kleineren Größen beginnen, wenn Sie nur möchten, dass es ausgeführt wird.

Ausgabe (80 × 60, 1740 Primzahlen):

13   293 4153 4217 9137   239 3169   223   127   281 9281 9173 4253   257 9239 3
719 28349 2039 7159 4603 17491 6299 17207 19463 19793 3301 4483 5657 20639 10061
 7 26417 7307 2687 9479 14767 3571 10957 21341 14057 5813 6689 2383 19553 2647 3
  15679 6679 6217 1303 19037 5821 11551 18797 28723 3457 6581 5309 12043 4441 2 
 14327 4783 5881 6131 21107 2549 12953 24001 12113 7247 9973 8287 16573 5519 149
20177 4967 5647 1907 24439 7237 28979 24781 26083 9859 6691 3701 25237 9041 1637
2953 6781 2851 7079 10139 4001 20981 20341 23531 1913 5081 7639 25169 7457 29437
743 3907 6949 1237 10937 3203 19213 23971 18367 5227 5879 8191 17827 4561 16927 
 9 1613 8369 3911 23327 1571 25741 15889 19417 3083 3049 4421 25111 8147 10391  
9 9151 3019 3499 11839 5851 23669 16823 14891 9829 9403 1069 26099 8737 21911 2 
17389 3217 7963 13337 5779 19841 16007 10313 7673 7703 5897 23911 4409 26737 131
2711 9697 8563 29611 2699 20231 27631 15823 7127 7937 8171 23623 6067 14489 1307
751 2179 7877 12263 7331 17923 26153 11443 7603 1429 8861 28871 8291 20599 20129
 3 3251 5087 28949 4519 22501 15667 28837 2543 3617 2837 15217 4129 20357 29879 
2 7507 4127 27479 2521 11423 17497 12409 6599 7297 1249 14813 6301 10501 24151  
21487 1777 20143 7109 12239 22063 23761 9931 1579 8929 26641 3221 18251 29429 1 
3511 2389 27103 9767 27763 23399 18481 5869 8431 2141 15259 6367 29131 17789 137
941 6719 29269 1811 12829 14929 11953 4817 9787 6469 21377 2473 17033 11311 1453
 3 4549 11491 2777 11351 28879 21061 3607 5441 5861 15493 8941 15101 14437 28579
3 3229 18719 7841 18701 23087 23561 8597 6637 7487 19681 6229 25321 16417 14717 
15131 13151 6997 27947 26669 24179 5981 4297 5683 18979 4937 16787 24421 20089  
2531 13127 5507 10973 13121 25759 8353 9413 6343 17713 7211 21523 12143 10477 1 
107 19381 6871 18803 20117 20849 9091 4051 2333 11399 5987 21617 13147 12281 251
 3 21713 4027 15299 15031 14389 7789 2617 4993 18493 1103 27983 22739 26987 2339
  22853 1297 15959 19531 12799 2269 4943 3917 10093 4657 25999 16603 11617 12919
 14923 1021 15313 11287 14969 1009 2503 9907 25247 4523 16411 12979 22397 8819 7
18191 5039 21019 13619 29947 2087 6793 3529 29671 2861 22259 20921 17291 6703 4 
1523 4919 21379 23071 20051 9133 8761 6029 11813 7517 14503 28927 17707 8311 701
311 2939 28183 12347 10357 6143 5437 6011 13789 7573 23629 21773 28703 5059 8609
 7 4799 17333 28069 17921 9803 8543 9601 28151 9059 10457 12119 15661 3593 21937
1 7759 13399 19207 21407 3433 7187 5717 22571 7949 19489 12251 10271 8363 2879 3
13883 10663 20023 12583 1193 5011 1889 20147 4723 25447 15887 29921 4679 7459 4 
2887 14341 14759 20593 2267 1567 9901 14411 1229 12041 20483 10889 6163 3517 947
983 24799 13099 13763 4733 9029 5281 17231 6947 29311 22709 11657 2113 8167 2081
 1 24359 29399 11117 2111 9341 9187 25931 7433 20347 16481 17293 5021 8681 17419
  21323 14737 18311 1559 1279 2273 20509 7283 21739 28549 22193 8011 9887 2293 3
 21011 19231 16127 6197 5107 7151 21013 2551 22943 28057 13229 9277 7229 1721 1 
19927 22549 20641 8053 6529 5737 29021 1483 23027 24977 17623 3347 6791 1213 157
8573 23447 24499 4273 8963 6257 21881 3343 27329 17627 28307 2393 4493 3613 1117
167 15991 17029 2803 6673 3797 28219 4621 22277 12071 13043 6661 6323 8297 19433
 7 24517 11777 1609 9941 2437 26189 8831 10771 11467 24091 2371 3331 7607 14947 
  22727 13967 1471 7451 1367 11113 7477 11527 24007 23557 1277 4969 6829 28097  
 12073 11887 3181 8999 5641 13411 7321 22901 28001 20939 3889 5231 8863 26357 3 
20011 23671 5669 1291 9421 12689 4903 21647 19483 12157 4861 5381 9067 11471 283
2663 22123 2833 1663 8677 19891 8039 19141 23321 17417 2027 9949 6389 23459 7351
967 15901 1831 1013 5527 12697 5573 16547 14029 23333 3623 9007 6047 12739 18539
 7 14369 9719 6199 7499 20663 3413 23339 25097 12973 9791 9643 2459 18353 9371 1
  16843 8329 1451 5279 13441 9433 27647 28643 12007 4463 6269 7523 22861 6899 1 
 18143 5743 2591 4211 27551 9461 27689 11279 14533 2731 3001 6857 13757 3259 277
22483 3943 9011 8933 18593 6569 26891 22381 22109 4721 1733 2377 11549 5387 1459
6203 5351 9851 6133 29573 4513 28517 14083 15773 3109 9967 5113 29063 1427 17257
911 8713 8783 9613 27253 3851 25537 16993 17683 3037 4007 5651 12487 6779 26251 
 1 7243 3023 4751 10459 4931 25639 25867 12101 6373 4201 8123 15227 7589 10601  
1 9631 1061 1549 10159 1381 18047 26687 20411 2129 2011 1583 12899 9749 26339 1 
25127 3389 4013 15647 1669 25933 24443 21557 7853 3449 6089 28771 1847 21491 263
8501 2309 2797 16189 2003 22637 15973 28697 2741 2729 1361 25667 2131 23633 2297
359 9551 6553 11597 6451 20123 10259 29287 5923 8233 1423 10133 1373 23773 11633
 7 5119 7829 24019 7691 12479 14143 20873 5323 1493 3709 18947 5701 12413 27997 
4 3697 5261 17359 1657 26371 20443 11239 4093 7013 5303 15767 4259 13499 13597 5
31 3919 7393 199   9397 379   971   193   3319 1979 1931 173   3391 937   397 19

Smalltalk, 1098 Primzahlen

Zuallererst eine schöne, schwierige Frage - wie der Mangel an bisher nicht trivialen Antworten zeigt.

Ich hatte eine Lösung, die bei der Arbeit kochte, musste aber auf das lange Wochenende warten, um Zeit zu haben, es etwas aufzuräumen. Trotzdem ist es ziemlich "schwer", entschuldigen Sie die Länge dieser Antwort - zum Glück ist dies keine Code-Golf-Frage. Es gab viele kleine Probleme auf dem Weg, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass es jetzt fehlerfrei ist, obwohl es viel Raum für Verbesserungen und Feinabstimmungen gibt.

Sprache

Meine bevorzugte Sprache für diese Art von Dingen ist Smalltalk - das überlegene Debugging und die Fähigkeit, Code zu testen, übertrifft alles, was ich weiß. Außerdem können auch Nicht-Programmierer es lesen und die Grundlagen der Vorgänge verstehen. Ich habe den folgenden Code auf den interessanten Teil beschränkt, da ich dachte, der Ansatz und die Ergebnisse wären interessanter als der Kesselcode, aber hier wird eine Datei mit dem vollständigen Code eingefügt , wenn jemand ihn ausprobieren möchte (einfach speichern) als ein *.stund Datei in einem Dateibrowser in Pharo). Ich habe Pharo 4.0 verwendet, das FOSS ist und von pharo.org für Win / Mac / Linux heruntergeladen werden kann . Auch gerne den vollständigen Code hier einfügen, aber ich habe das "sollte den Ausgabetext und Ihren Code enthalten" als Vorschlag genommen - lass es mich wissen, wenn ich falsch liege.

Ansatz

Also, dachte ich, was wäre, wenn Sie in der Mitte beginnen könnten, so viele lange Primzahlen wie möglich in die Schachtel stopfen und sich von dort aus nach außen arbeiten könnten? Beginnen wir mit einem BoxObjekt, das eine Anzahl matrixvon Zeichen enthält, und Stufferversuchen es dann mit einem Objekt zu füllen, indem wir Insertionfür jeden Punkt in der Matrix und für jede Primzahl (beginnend mit den langen) die besten (ein anderes Objekt) finden. Pharo hat nette Matrixund PointKlassen mit einer Reihe nützlicher Methoden (obwohl die Matrixmethode der Verwendung der Zeilennotation im Vergleich zur Verwendung der xy-Koordinaten von Punkten etwas verwirrend sein kann, wenn Sie nicht vorsichtig sind).

Die grundlegenden Schritte meines Algorithmus sind:

1. Erstellen Sie eine StufferInstanz für bestimmte Dimensionen.
2. Lassen Sie den Stuffer seine Schachtel auf Größe 5x5 initialisieren (sofern die Abmessungen nicht kleiner sind).
3. Bitten Sie den Stuffer, seine Schachtel zu stopfen.
   • Durchlaufen Sie eine Liste der Primzahlen vom größten zum kleinsten.
   • Iteriere über alle Punkte in der Matrix.
   • Suchen Sie die beste Stelle zum Einfügen der Primzahl, und fügen Sie sie nach Möglichkeit ein.
4. Während die Box "wachsen" kann (bis die Zielabmessungen erreicht sind), erhöhen Sie sie um eine Zeile / Spalte auf jeder Seite und kopieren Sie den alten Inhalt in die Mitte des größeren. Fahren Sie dann mit Schritt 3 fort.

Konfigurierbar:

• Die Dimensionen
• Die größte Primzahl, von der aus man starten kann
• Die "Bewertung" von Einfügungen (bei Auswahl aus mehreren möglichen Stellen zum Einfügen einer Primzahl)

Für die unten stehende Matrix habe ich 80x60 verwendet, Primzahlen unter 20.000 (da die kombinierte Länge von diesen knapp unter 10.000 Zeichen liegt, dh das Maximum für eine gefüllte, jedoch ungültige Box von 100x100), und nach einigen Experimenten die folgende Bewertung für das eachEinfügen :

(each accidentalPrimes size * 1) + (each numberOfOverlaps * 2)

Wo accidentalPrimeswerden die senkrechten Primzahlen "versehentlich" beim Einfügen zwischen benachbarten Primzahlen erzeugt und numberOfOverlapswie viele Zeichen werden überschrieben (z. B. beim Hinzufügen eines 3am Ende des 11Einfügens 113) ? Ich hatte es anfangs mehr gewichtet accidentalPrimes, bekam aber ein paar mehr Primzahlen in der Box, wenn ich es so machte - nicht ganz sicher warum (zögern Sie nicht zu testen / zu optimieren).

Ergebnis

| 1  3449 8    19489 8 7 9277 2 7 419  6   9533   19211    19373 4  79379 9 6 1 1|
|8861 1 7 26701 6   19219 6  97577 6 319211  84631   3 9649  8  19207 6 7 10399 9|
| 7 8 98669    19469 5 0  19301 2 6997 4   9787   19441  7 18899 9  2 47297 1 0 0|
|8839 8 7  1613 5 6  149837  0 97213 319289  6 8291  915991 431  909113 1 3382373|
| 7 7607 1 9 9 19543  1 8  3779   5743  6 19813  1946981    19423  139 9 9431 1 1|
|  6911 8933 2 9  9 1 4198013  9497   19447    1093 9 1194899 8  569 4 487749433 |
|  1 1 1 3 0 5653 19583 5  101429 4691  4 119813 9923  9 5 9  1811 47293 3533 1 1|
| 8849 8 86959 0 1  0 4 195071 7589 19429 5 1  4    3863 219763  9 2 1 9391 87833|
|  9 813613 7  719 19471   6 19727 809 7 19759 619867 6 988069 1 5 11 191 9 1 9 8|
|541 0 7 3547 1  70919 93715816451 19609 3  6  3 41  757219717 9803 9 9 9283  4 7|
|  3 1 9  1  691 6 4 177493124562997 7 1 719483  152993 8 9 6173 7 4871 0 7 15797|
|5171 373 9 1 4  318191 263 19843  19919  8 19889953 4  169639 9679 6 8887  9    |
| 8 8 1  5449 2 9 9399647333  7907  8 8 677   2 6 6 9967 101 8111 7 7 3 7 1907 1 |
| 7 67901 2 2 757 8 5 9 119759 7499 19853 19751 19913  59879 0  6469 171179 6 487|
|8747 0 9 78167 4 8 78839  6 99317  1 3 9 9 9   9  16993 7 8117 3373 9 9  8093 9 |
| 3 913457  31193 9 107 7 198439   9 19861 19697  99125471 1   16979 2819 0  9 1 |
|9 1951 0 1879 1 7 1 1 6569 853 18397  83 8 656269159547193329 97871 7 2  1 4337 |
|14831 9157 6449 0 9 9613 8 15619 148436196977821 19597 9 9 6907 8 383 16573 1  1|
|7 9 8   4518803 15647 9 941 19661 19963 149 19937  43913 2393 1433   1 1 1 9 9 8|
|3 1 3613719596827 8 2 6 5163998629 467 6271    13967 29399 51673 9 15973 87473 9|
| 9127 9  927191 19157 0 8 66938969 176597 19949 5779513 1319 6 92779 14717 3 7 1|
| 1  98849 8  9  9  8  3371771169929  169937 4 65519 79769 9 906473 58699 9 78173|
| 8    0 6 9907 682771709 9  9 3319763 947387669 479978309 8597 35393 369731 5   |
| 6211 1823 1 318691 96918839 9 19 918481 1997911733 58271 6 2 9 1  1  92219 661 |
| 7 8 7349  9 369739 7297 1 8641 4 12983    6 61991 619793 7 3 8297  15791 0 3   |
| 9 8 1 1 1 5  619 8 510589 396932999 7 5897537 997379 6   39313 4 439 69911   1 |
|1  64969 9 54139 7069 739 99639719 58693 4951 977   9 9151 8 9 6689 257 4 37199 |
|8  9 0 37529 9 4 91193  6 6 9 7  6 8 11117 3970331  11969963 661911661 727  9 3 |
|3613 0 8 5   3 2 8 9 1 499787 9137 71 19997 971939 13999 787 0 9 9  701 7 151 8 |
|7 8 6961 97607 1 15569 9 8 1 1 1171 99929 99733 1759 9817931 3 8941  193  968819|
|9 8 0 6    0 99767 8 769 88969 9859 979871393 1733 9377113 95111 5  8 2 94033  1|
| 9041 6 14519   1063 6 937 8 8 8999 92993171 11519 313 89417 7 317 5233 4 3  9 8|
|433  8179 6113 8971  3191 7559 17 63313 939793919 971 198769 5693 9 7 14657  6 7|
| 9  1  725189 1 7591139 9 93911 3919 9257 33739 9293 29 1973 2  9161 9511  17239|
|349 87151 99349 57529 7 36637 6359 81999119371933 4 98573 7549 6317 6619 8 9 3 3|
| 3  8 99371 8 8 374718269 1144935789717977  83177 9 233  1499 8 1571 4 8 6803 9 |
| 9 15641  3 1607  3 8 761 393388937 9    3967  9 9719 13997 1259 7 9639079 0 443|
|  1 9 2 14969 1109 8313931 8  198174119963 5 997 9 9 991 8 1217 52579  1 3911 1 |
|5281 277    1979 32909 9 986983 19991  61399991 127997 9 82939 907 571847 4 9 3 |
|  7 8  9 617 8 4 21613 2 95792383  919979 4951997317 93719 4 641379379 1 12487  |
|1 9 66959 8  8 4 3339313613 5119963  189967 359 337361 25933 83891   8 8191 7  1|
|8 7 8 61516883 1619 839 799859 2 7 19927 5 19777 6737 9769 37799 9 19079 0 9 1 9|
|57331 2 4 9 1 1  7691 9697 61 19577 6 9949 9 9 31979399 1 1 8737 509 1 49871 8 8|
|9  1 6397 109 99133 3 313888397 59419699  1986133  8387 9 988319 5 47237 7 8 9 0|
|3  62131 1  38629 8699 9 8599 953 397   736903  1991933 877 3 4799 1 1     77171|
| 1 8 8 9091 7 86491  627673 593 1  19853377 9781  8  3 76919  7  49739 1511  9  |
| 8 76991 0 938747 9 924629743 193873 2 699823 8719801 907871 19181   4 9 9 93371|
|6959 7 88867 6 7757 792383  8 9  0  1981337 3947  3 3917 2089979 9 92831 0 4 2 8|
| 4  5953 1 3739   69473 7 19709 99016787  379 9619759 196991 6 56393 9 3 82373 9|
|273613  1163  13883 919531 8  7433 6337 8893 6917   9 9 1693 8 0 7 709 93199 9 1|
|631 97159 8  181 9 6   0 0 7819753 673  9    9  9901 19699   18119 7  1 1 111779|
|9 8 0 9 0 2 7919 4419559 98179  6  9  19553 9851 4 9 9067 9857 4957 14939 9397  |
| 8753 0 3631 4 4 18973 9 7  89923 19793 1 8  3491954199497 53 2969  9 0 0 0 0 6 |
|1 9 1 5 1    5 24337 9  19603 7 9 3  4 195312373619977 9 119489 8 96293 643 0 4 |
|8 3   18461  7577 1 19541 8 3929 19463 6  3 49937 3 9 98297 71347 3 4 7 9 1 9 1 |
|87541   9 92707 9817  2 58237 1 4 6  919423 5    19403 77383 194179 9601 1 1 1 1|
|6 9 38923 4 261631 61937389 19387 390739 9 19319 6 495617 9 5  9  7  93979 8 8 8|
|9 449 5 4658147899073 7  3   60293 5  7 8231 2641930937 7 1950139511 6 0 26993 7|
|  0 0 2 34789739 1 3619501   61930959767 7 19237 7 9 9829   7    7   27773 5 7 5|
|823 7211 7 3 3 919231     9631 337 1  3    7 9 3      1 3943 19141 653 3 15971 7|

Diese Matrix enthält 1098 Primzahlen, was einer "Belastung" von etwa 70% entspricht.

Dies sind die Primzahlen ( box primesUsed asSortedCollection printString):

11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97 101 107 109 113 127 131 137 139 149 151 163 167 173 179 181 191 193 197 199 233 257 263 269 271 277 283 293 307 311 313 317 331 337 347 349 359 367 373 379 383 389 397 419 431 433 439 443 449 467 479 487 491 499 509 541 547 557 563 569 571 577 587 593 599 601 617 619 631 641 643 647 653 659 661 673 677 683 691 701 709 719 727 733 739 743 751 757 761 769 773 787 797 809 811 821 823 827 829 839 853 857 859 863 877 881 883 887 907 911 919 929 937 941 947 953 967 971 977 983 991 997 1063 1093 1109 1117 1153 1163 1171 1181 1217 1259 1319 1361 1399 1433 1499 1511 1571 1607 1613 1619 1637 1663 1667 1693 1697 1699 1733 1759 1811 1823 1879 1907 1913 1933 1949 1951 1973 1979 1987 1993 1997 1999 2393 2459 2617 2819 2927 2939 2969 3191 3229 3343 3373 3389 3449 3533 3539 3547 3613 3617 3631 3643 3733 3739 3769 3779 3793 3797 3821 3863 3911 3917 3919 3929 3931 3943 3947 3967 3989 4337 4409 4493 4691 4799 4871 4951 4957 4967 4999 5039 5099 5101 5171 5233 5281 5347 5399 5449 5479 5653 5693 5743 5939 5953 6079 6113 6131 6173 6197 6199 6211 6271 6317 6337 6359 6397 6449 6469 6569 6571 6599 6607 6619 6653 6661 6689 6737 6779 6781 6793 6803 6823 6829 6899 6907 6911 6917 6949 6959 6961 6967 6977 6997 7069 7079 7109 7193 7211 7219 7229 7297 7307 7349 7393 7433 7499 7549 7559 7577 7589 7607 7621 7691 7727 7757 7883 7907 7919 7949 7951 8093 8111 8117 8171 8179 8191 8219 8231 8291 8293 8297 8387 8419 8537 8539 8563 8597 8599 8641 8647 8681 8689 8693 8699 8719 8737 8747 8753 8779 8831 8839 8849 8861 8863 8887 8893 8929 8933 8941 8951 8963 8969 8971 8999 9007 9041 9067 9091 9109 9127 9137 9151 9157 9161 9173 9181 9187 9199 9257 9277 9281 9283 9293 9371 9377 9391 9397 9413 9419 9421 9431 9437 9461 9463 9467 9473 9479 9491 9497 9511 9521 9533 9539 9547 9551 9587 9601 9613 9619 9623 9629 9631 9643 9649 9661 9677 9679 9689 9697 9719 9721 9733 9739 9743 9749 9767 9769 9781 9787 9791 9803 9811 9817 9829 9833 9839 9851 9857 9859 9871 9883 9887 9901 9907 9923 9929 9931 9941 9949 9967 9973 10399 10979 11117 11519 11939 11959 11981 12487 12983 13313 13339 13463 13499 13763 13877 13883 13907 13931 13963 13967 13997 13999 14519 14657 14717 14831 14939 14969 15091 15569 15619 15641 15647 15791 15797 15971 15973 16573 16699 16937 16979 16993 17239 17333 17519 17761 17891 18119 18371 18379 18397 18461 18593 18691 18719 18757 18773 18787 18803 18839 18859 18869 18899 18911 18913 18917 18919 18959 18973 18979 19001 19009 19013 19031 19037 19051 19069 19073 19079 19081 19087 19121 19139 19141 19157 19163 19181 19183 19207 19211 19213 19219 19231 19237 19249 19259 19267 19273 19289 19301 19309 19319 19333 19373 19379 19381 19387 19391 19403 19417 19421 19423 19427 19429 19433 19441 19447 19457 19463 19469 19471 19477 19483 19489 19501 19507 19531 19541 19543 19553 19559 19571 19577 19583 19597 19603 19609 19661 19681 19687 19697 19699 19709 19717 19727 19739 19751 19753 19759 19763 19777 19793 19801 19813 19819 19841 19843 19853 19861 19867 19889 19891 19913 19919 19927 19937 19949 19961 19963 19973 19979 19991 19993 19997 21613 24239 24337 25933 26449 26701 26959 26993 27773 27919 29399 31193 32909 33739 35393 36637 36761 37199 37529 37799 38333 38629 38839 38861 38923 39293 39313 39733 43913 43943 45281 47237 47293 47297 47933 47939 48311 48761 49123 49199 49739 49871 49937 49999 51193 51673 52379 52579 54139 55313 56393 56983 57173 57331 57529 58237 58271 58693 58699 59743 59879 60293 61979 61991 62131 62873 63313 64969 65519 66491 66959 67339 67901 67993 69337 69473 69623 69697 69911 69941 70919 71347 71777 71933 75347 76163 76733 76919 76991 77171 77213 77383 77591 78167 78173 78839 78941 79379 79613 79631 79769 79967 80933 81919 82373 82939 83177 83891 84631 86491 86959 87151 87473 87541 87833 88499 88867 88951 88969 89413 89417 89519 89923 91193 91813 91997 92219 92593 92647 92707 92779 92831 93199 93371 93719 93911 93913 93971 93979 94033 94397 94399 95111 96233 96293 96587 96911 96959 96979 97159 97213 97577 97607 97787 97871 97919 98179 98297 98299 98573 98669 98837 98849 99133 99233 99317 99349 99371 99497 99733 99767 99907 99929 101429 111149 111779 119489 119759 119813 127997 149837 152993 167747 168863 169639 169937 171179 176597 179099 179111 183797 187973 188693 189473 189967 190811 191837 193813 193873 194179 195071 195319 196817 196871 196991 197273 197599 198013 198017 198439 198673 198769 199373 199679 199739 219763 261631 273613 277793 316879 318191 318691 319031 319069 319211 319289 319427 319727 319973 337361 369731 369739 390739 391753 414347 419801 439883 495617 499787 510589 519031 571847 601189 615749 616367 618719 619543 619583 619753 619763 619793 619813 619867 627673 639631 669923 698339 699823 716987 719009 719441 719483 719801 719813 725189 736903 792383 796553 799859 809339 813613 815569 819373 819457 829733 906473 907871 909113 912797 913457 914813 915641 915991 917159 918481 918679 918793 919183 919231 919381 919421 919423 919531 919559 919913 919979 927191 935639 938747 939439 943913 962971 968819 971939 976777 986983 988069 988319 991733 997319 997379 1194899 1518379 1678739 1691189 1867993 1899907 1903703 1923151 1942771 1946981 1950149 1981337 1986133 1988999 1991933 2089979 2919031 3110651 3190871 3193913 3197633 3319763 3382373 3619501 3970331 4198013 4419559 4518803 5119963 5195077 5319289 5619139 5779513 5897537 6119801 6129587 6189137 6194891 6198139 6649871 7219427 7591139 7819753 7937939 7982969 8019727 8313931 8419381 8719801 8783371 9119909 9189797 9323173 9377113 9619759 9639079 9679799 9717317 9721301 9721991 9817931 9911789 9923369 9967759 11969963 15619867 16981331 19669931 19717099 19793479 19853377 19889953 21968773 27519469 31979399 34789739 40699733 59419699 61399991 61516883 61897937 61937389 63519427 66938969 69719801 74969767 91938191 92993171 93369931 95792383 96918839 99016787 99125471 99639719 126919421 179319979 199733981 199739717 313888397 342719753 374718269 393388937 396932999 439314797 479978309 487749433 577519913 613799299 631819381 641379379 661911661 682771709 689194217 757219717 924629743 936195479 939793919 947387669 979871393 991579637 1903149343 1921376857 1945706473 1950139511 1960317529 1997911733 2641930937 3339313613 4951997317 4952523041 5163998629 7017198679 7981707577 9013119991 9119993297 9399647333 9945519919 18919323977 19031318947 19919788793 31879359403 61930959767 61960309907 91734751987 92774649739 93715816451 95479219889 98371979359 99551395387 191830198139 198012194899 198017187931 198174119963 213963819763 419801418947 819853319867 1937327699987 3189735598139 3371771169929 3491954199497 3613719596827 4658147899073 81999119371933 148436196977821 177493124562997 195312373619977 1144935789717977 656269159547193329 735547997331319937 11572771955941937959

Wie Sie sehen, werden einige der "zufälligen" Primzahlen ziemlich lang ... 20 Stellen für die längste. :-)

Einzelheiten

Um zu verstehen, wie es funktioniert, finden Sie hier die Ausgabe der ersten Schritte - erst Einfügen 19997(wenn Sie in die Mitte der großen Matrix schauen, sehen Sie auch 19997dort) und dann in der Liste, wo im 5x5 Platz ist box ( >bedeutet, dass die Einfügung nach rechts geht, vbedeutet, dass die Einfügung nach unten geht; alles in {}wird versehentlich mit Strichen versehen:

Insertion at: (1@1) > {} of 19997
Box 5x5 (1 prime, load: 20%):
|19997|
|     |
|     |
|     |
|     |

Insertion at: (1@1) v {} of 19993
Box 5x5 (2 primes, load: 36%):
|19997|
|9    |
|9    |
|9    |
|3    |

Insertion at: (3@1) v {} of 9973
Box 5x5 (3 primes, load: 48%):
|19997|
|9 9  |
|9 7  |
|9 3  |
|3    |

Insertion at: (1@4) > {} of 9931
Box 5x5 (4 primes, load: 56%):
|19997|
|9 9  |
|9 7  |
|9931 |
|3    |

Insertion at: (1@3) > {89, 11} of 9871
Box 5x5 (7 primes, load: 64%):
|19997|
|9 9  |
|9871 |
|9931 |
|3    |

Insertion at: (5@1) v {98713, 99317} of 7937
Box 5x5 (10 primes, load: 76%):
|19997|
|9 9 9|
|98713|
|99317|
|3    |

Insertion at: (4@3) v {} of 113
Box 5x5 (11 primes, load: 80%):
|19997|
|9 9 9|
|98713|
|99317|
|3  3 |

11 old primes: 19997, 19993, 9973, 9931, 9871, 89, 11, 7937, 98713, 99317, 113
8 new primes: 19997, 98713, 99317, 19993, 89, 9973, 113, 7937
Insertion at: (4@1) v {} of 19973
Box 7x7 (9 primes, load: 42%):
|   1   |
| 19997 |
| 9 9 9 |
| 98713 |
| 99317 |
| 3  3  |
|       |

In der unmittelbar darüber liegenden Einfügung wird die Box zu einer 7x7-Box und wird mit dem 5x5-Inhalt gefüllt, bevor die nächste Einfügung erfolgt. Ich berechne auch die an dieser Stelle verwendeten Primzahlen neu, da einige durch Überschreiben "freigesetzt" werden ( 11wurde eingefügt, dann aber von überschrieben 113).

Code

Hier sind die wichtigsten Teile des Codes:

Stuffer-Klasse

Klasse Seite

forDimensions: aPoint
    ^self new
        width: aPoint x;
        height: aPoint y;
        initializeBox;
        yourself

Instanzseite

initializeBox
    box := Box width: (width min: 5) height: (height min: 5)

stuffBox
    self stuffCurrentBox.
    [self canGrow] whileTrue: [
        box growMatrixByOneUpTo: width @ height.
        self stuffCurrentBox
        ]

canGrow
    ^width > box width or: [height > box height]

stuffCurrentBox
    self class primes reverseDo: [:eachPrime |
        | string insertion |
        (box primesUsed includes: eachPrime) ifFalse: [
            string := eachPrime asString.
            (insertion := box bestInsertionFor: string) ifNotNil: [
                Transcript crShow: insertion printString, ' of ', string.
                box doInsertion: insertion of: eachPrime.
                Transcript crShow: box
                ]
            ]
        ].
    box updatePrimesUsed.

Box-Klasse

Instanzseite

bestInsertionFor: aString
    | insertions |
    insertions := OrderedCollection new.
    self pointsDo: [:eachPoint |
        insertions
            addIfNotNil: (self insertionOf: aString at: eachPoint isHorizontal: true);
            addIfNotNil: (self insertionOf: aString at: eachPoint isHorizontal: false)
        ].
    insertions removeAllSuchThat: [:each |
        self isInsertion: each invalidWith: aString asInteger
        ].
    ^insertions detectMax: [:each |
        (each accidentalPrimes size * 1) + (each numberOfOverlaps * 2)
        ]

insertionOf: aString at: aPoint isHorizontal: isHorizontal
    | point insertion |
    point := aPoint.
    (self canFitEndsAt: point length: aString size isHorizontal: isHorizontal)
        ifFalse: [^nil].
    (self isAlreadyThere: aString at: aPoint isHorizontal: isHorizontal)
        ifTrue: [^nil].
    insertion := Insertion at: point isHorizontal: isHorizontal.
    1 to: aString size do: [:eachIndex |
        | eachCharacter |
        eachCharacter := aString at: eachIndex.
        (self canDoInsertion: insertion of: eachCharacter at: point)
            ifTrue: [
                (self at: point) == eachCharacter
                    ifTrue: [insertion increaseOverlaps].
                point := point + (self offset: isHorizontal)
                ]
            ifFalse: [^nil]
        ].
    ^insertion

isInsertion: anInsertion invalidWith: aPrime
    | otherPrimes |
    otherPrimes := anInsertion accidentalPrimes.
    ^(primesUsed includesAny: otherPrimes)
        or: [(otherPrimes includes: aPrime)
        or: [otherPrimes copy removeDuplicates size < otherPrimes size]]

canDoInsertion: anInsertion of: aCharacter at: aPoint
    "Answer whether anInsertion of aCharacter is valid at aPoint. If so,
    also update anInsertion with any accidental insertions."

    | perpendicularSequence offset front back |
    (self at: aPoint) == aCharacter
        ifTrue: [^true].
    (self isFreeAt: aPoint)
        ifFalse: [^false].
    perpendicularSequence := OrderedCollection with: aCharacter.
    offset := self offset: anInsertion isHorizontal not.
    front := aPoint - offset.
    back := aPoint + offset.
    [self isFreeOrBorder: front] whileFalse: [
        perpendicularSequence addFirst: (self at: front).
        front := front - offset
        ].
    [self isFreeOrBorder: back] whileFalse: [
        perpendicularSequence addLast: (self at: back).
        back := back + offset
        ].
    ^perpendicularSequence size == 1
        or: [
            | string number |
            string := String withAll: perpendicularSequence.
            number := string asInteger.
            (string first ~~ $0 and: [number isPrime])
                ifTrue: [anInsertion addAccidentalPrime: number. true]
                ifFalse: [false]
            ]

doInsertion: anInsertion of: aPrime
    self
        insert: aPrime printString
        at: anInsertion point
        horizontalIf: anInsertion isHorizontal.
    primesUsed
        add: aPrime;
        addAll: anInsertion accidentalPrimes

growMatrixByOneUpTo: aDimension
    | smallMatrix rowOffset columnOffset |
    smallMatrix := matrix copy.
    matrix := Matrix
        rows: (self height + 2 min: aDimension y)
        columns: (self width + 2 min: aDimension x)
        element: Character space.
    rowOffset := (self height - smallMatrix numberOfRows) min: 1.
    columnOffset := (self width - smallMatrix numberOfColumns) min: 1.
    self copy: smallMatrix to: (1 + columnOffset) @ (1 + rowOffset)

copy: aMatrix to: aPoint
    matrix
        atRows: aPoint y
        to: aPoint y + aMatrix numberOfRows - 1
        columns: aPoint x
        to: aPoint x + aMatrix numberOfColumns - 1
        put: aMatrix

Sammlung

Oh, und der Einfachheit halber habe ich der Instanzseite von eine Methode hinzugefügt Collection:

addIfNotNil: anElement
    anElement ifNotNil: [self add: anElement]

Laufen es

Um meinen Code auszuführen, muss ich nur den folgenden Code in einem Arbeitsbereich ("Spielplatz" in Pharo) oder in einem beliebigen Textbereich auswählen und im Kontextmenü "Ausführen":

(Stuffer forDimensions: 80@60)
    stuffBox

Der Rest des Codes ist relativ langweilig.

Wie gesagt, Raum für Verbesserungen, aber bei 80x60 dauert jeder Durchlauf mehr als 3 Minuten auf meinem Computer. Klar, Leistung war nicht mein Anliegen, aber es gibt eine Menge Primzahlen herumfliegen. Das war sicher eine interessante Herausforderung. :-)

Javascript, Punktzahl 659

Mit ziemlicher Sicherheit nicht optimal.

lenof=function(a){return (""+a).length}
Array.prototype.peek=function(){return this[this.length-1]}
primes=[
11, 13, 17, 19, 23, 29, 31,
37, 41, 43, 47, 53, 59, 61,
67, 71, 73, 79, 83, 89, 97,
101, 103, 107, 109, 113, 127,
131, 137, 139, 149, 151, 157,
163, 167, 173, 179, 181, 191,
193, 197, 199, 211, 223, 227,
229, 233, 239, 241, 251, 257,
263, 269, 271, 277, 281, 283,
293, 307, 311, 313, 317, 331,
337, 347, 349,401, 409, 419,
421, 431, 433, 439, 443, 449,
457, 461, 463, 467, 479, 487,
491, 499, 503, 509, 521, 523,
541, 547, 557, 563, 569, 571,
577, 587, 593, 599, 601, 607,
613, 617, 619, 631, 641, 643,
647, 653, 659, 661, 673, 677,
683, 691, 701, 709, 719, 727,
733, 739, 743, 751, 757, 761,
769, 773, 787, 797, 809, 811,
821, 823, 827, 829, 839, 853,
857, 859, 863, 877, 881, 883,
887, 907, 911, 919, 929, 937,
941, 947, 953, 967, 971, 977,
983, 991, 997,1009, 1013, 1019,
1021, 1031, 1033, 1039, 1049,
1051, 1061, 1063, 1069, 1087,
1091, 1093, 1097, 1103, 1109,
1117, 1123, 1129, 1151, 1153,
1163, 1171, 1181, 1187, 1193,
1201, 1213, 1217, 1223, 1229,
1231, 1237, 1249, 1259, 1277,
1279, 1283, 1289, 1291, 1297,
1301, 1303, 1307, 1319, 1321,
1327, 1361, 1367, 1373, 1381,
1399, 1409, 1423, 1427, 1429,
1433, 1439, 1447, 1451, 1453,
1459, 1471, 1481, 1483, 1487,
1489, 1493, 1499, 1511, 1523,
1531, 1543, 1549, 1553, 1559,
1567, 1571, 1579, 1583, 1597,
1601, 1607, 1609, 1613, 1619,
1621, 1627, 1637, 1657, 1663,
1667, 1669, 1693, 1697, 1699,
1709, 1721, 1723, 1733, 1741,
1747, 1753, 1759, 1777, 1783,
1787, 1789, 1801, 1811, 1823,
1831, 1847, 1861, 1867, 1871,
1873, 1877, 1879, 1889, 1901,
1907, 1913, 1931, 1933, 1949,
1951, 1973, 1979, 1987, 1993,
1997, 1999, 2003, 2011, 2017,
2027, 2029, 2039, 2053, 2063,
2069, 2081, 2083, 2087, 2089,
2099, 2111, 2113, 2129, 2131,
2137, 2141, 2143, 2153, 2161,
2179, 2203, 2207, 2213, 2221,
2237, 2239, 2243, 2251, 2267,
2269, 2273, 2281, 2287, 2293,
2297, 2309, 2311, 2333, 2339,
2341, 2347, 2351, 2357, 2371,
2377, 2381, 2383, 2389, 2393,
2399, 2411, 2417, 2423, 2437,
2441, 2447, 2459, 2467, 2473,
2477, 2503, 2521, 2531, 2539,
2543, 2549, 2551, 2557, 2579,
2591, 2593, 2609, 2617, 2621,
2633, 2647, 2657, 2659, 2663,
2671, 2677, 2683, 2687, 2689,
2693, 2699, 2707, 2711, 2713, 
2719, 2729, 2731, 2741, 2749,
2753, 2767, 2777, 2789, 2791,
2797, 2801, 2803, 2819, 2833,
2837, 2843, 2851, 2857, 2861,
2879, 2887, 2897, 2903, 2909,
2917, 2927, 2939, 2953, 2957,
2963, 2969, 2971, 2999, 3001,
3011, 3019, 3023, 3037, 3041,
3049, 3061, 3067, 3079, 3083,
3089, 3109, 3119, 3121, 3137,
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while(true){
v=primes[q++];
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s=s+("   "+v).slice(-4);
if(q>=primes.length){lis.push(s);break z;}
if(s.length<width)s+="    ";
}
lis.push((s+" ".repeat(width)).substring(0,width));
}
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for(z of lis){
pre.innerHTML+=z+"\n";

}

Ergebnisse für 30x30:

      11      13      17    
  23      29      31      37    
      43      47      53    
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      83      89      97    
 103     107     109     113    
     131     137     139    
 151     157     163     167    
     179     181     191    
 197     199     211     223    
     229     233     239    
 251     257     263     269    
     277     281     283    
 307     311     313     317    
     337     347     349    
 409     419     421     431    
     439     443     449    
 461     463     467     479    
     491     499     503    
 521     523     541     547    
     563     569     571    
 587     593     599     601    
     613     617     619    
 641     643     647     653    
     661     673     677    
 691     701     709     719    
     733     739     743    
 757     761     769     773    
     797     809     811    
 823     827     829     839 

Und für den 60x60 Fall:

      11      13      17      19      23      29      31      37      41      43
  53      59      61      67      71      73      79      83      89      97    
     103     107     109     113     127     131     137     139     149     151
 163     167     173     179     181     191     193     197     199     211    
     227     229     233     239     241     251     257     263     269     271
 281     283     293     307     311     313     317     331     337     347    
     401     409     419     421     431     433     439     443     449     457
 463     467     479     487     491     499     503     509     521     523    
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 613     617     619     631     641     643     647     653     659     661    
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 757     761     769     773     787     797     809     811     821     823    
     829     839     853     857     859     863     877     881     883     887
 911     919     929     937     941     947     953     967     971     977    
     991     997    1009    1013    1019    1021    1031    1033    1039    1049
1061    1063    1069    1087    1091    1093    1097    1103    1109    1117    
    1129    1151    1153    1163    1171    1181    1187    1193    1201    1213
1223    1229    1231    1237    1249    1259    1277    1279    1283    1289    
    1297    1301    1303    1307    1319    1321    1327    1361    1367    1373
1399    1409    1423    1427    1429    1433    1439    1447    1451    1453    
    1471    1481    1483    1487    1489    1493    1499    1511    1523    1531
1549    1553    1559    1567    1571    1579    1583    1597    1601    1607    
    1613    1619    1621    1627    1637    1657    1663    1667    1669    1693
1699    1709    1721    1723    1733    1741    1747    1753    1759    1777    
    1787    1789    1801    1811    1823    1831    1847    1861    1867    1871
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