Java, rút thăm 414298141056, 23m42.272s
Tôi hy vọng nó không cau mày khi đăng một giải pháp cho thử thách của chính mình, nhưng lý do khiến tôi đăng thử thách này ngay từ đầu là nó khiến tôi phát điên vì tôi không thể tự mình đưa ra giải pháp hiệu quả. Cố gắng tốt nhất của tôi sẽ mất nhiều ngày để hoàn thành.
Sau khi nghiên cứu câu trả lời của user1502040 , tôi thực sự đã xoay sở để sửa đổi mã của mình để chạy trong một khoảng thời gian hợp lý. Giải pháp của tôi vẫn khác biệt đáng kể, nhưng tôi đã đánh cắp một số ý tưởng:
- Thay vì tập trung vào các vị trí kết thúc, tôi tập trung vào việc thực sự chơi trò chơi, đặt từng miếng một lên bảng. Điều này cho phép tôi xây dựng một bảng các vị trí giống hệt nhau về mặt ngữ nghĩa với số đếm chính xác.
- Nhận ra thứ tự các phần được đặt vấn đề: chúng nên được đặt sao cho bạn tối đa hóa cơ hội giành chiến thắng sớm.
Sự khác biệt chính giữa giải pháp này và người dùng1502040 là tôi không sử dụng bảng Zobrist, nhưng đại diện chính tắc của một bảng, trong đó tôi coi mỗi bảng có 48 lần chuyển vị có thể qua các đặc điểm (2 * 4!). Tôi không xoay hoặc hoán chuyển toàn bộ bảng, mà chỉ là đặc điểm của các mảnh.
Đây là điều tốt nhất tôi có thể nghĩ ra. Ý tưởng cho tối ưu hóa rõ ràng hoặc ít rõ ràng được chào đón nhất!
public class Q {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(countDraws(getStartBoard(), 0));
}
/** Order of squares being filled, chosen to maximize the chance of an early win */
private static int[] indexShuffle = {0, 5, 10, 15, 14, 13, 12, 9, 1, 6, 3, 2, 7, 11, 4, 8};
/** Highest depth for using the lookup */
private static final int MAX_LOOKUP_INDEX = 10;
public static long countDraws(long board, int turn) {
long signature = 0;
if (turn < MAX_LOOKUP_INDEX) {
signature = getSignature(board, turn);
if (cache.get(turn).containsKey(signature))
return cache.get(turn).get(signature);
}
int indexShuffled = indexShuffle[turn];
long count = 0;
for (int n = turn; n < 16; n++) {
long newBoard = swap(board, indexShuffled, indexShuffle[n]);
if (partialEvaluate(newBoard, indexShuffled))
continue;
if (turn == 15)
count++;
else
count += countDraws(newBoard, turn + 1);
}
if (turn < MAX_LOOKUP_INDEX)
cache.get(turn).put(signature, count);
return count;
}
/** Get the canonical representation for this board and turn */
private static long getSignature(long board, int turn) {
int firstPiece = getPiece(board, indexShuffle[0]);
long signature = minTranspositionValues[firstPiece];
List<Integer> ts = minTranspositions.get(firstPiece);
for (int n = 1; n < turn; n++) {
int min = 16;
List<Integer> ts2 = new ArrayList<>();
for (int t : ts) {
int piece = getPiece(board, indexShuffle[n]);
int posId = transpositions[piece][t];
if (posId == min) {
ts2.add(t);
} else if (posId < min) {
min = posId;
ts2.clear();
ts2.add(t);
}
}
ts = ts2;
signature = signature << 4 | min;
}
return signature;
}
private static int getPiece(long board, int position) {
return (int) (board >>> (position << 2)) & 0xf;
}
/** Only evaluate the relevant winning possibilities for a certain turn */
private static boolean partialEvaluate(long board, int turn) {
switch (turn) {
case 15:
return evaluate(board, masks[8]);
case 12:
return evaluate(board, masks[3]);
case 1:
return evaluate(board, masks[5]);
case 3:
return evaluate(board, masks[9]);
case 2:
return evaluate(board, masks[0]) || evaluate(board, masks[6]);
case 11:
return evaluate(board, masks[7]);
case 4:
return evaluate(board, masks[1]);
case 8:
return evaluate(board, masks[4]) || evaluate(board, masks[2]);
}
return false;
}
private static List<Map<Long, Long>> cache = new ArrayList<>();
static {
for (int i = 0; i < 16; i++)
cache.add(new HashMap<>());
}
private static boolean evaluate(long board, long[] masks) {
return _evaluate(board, masks) || _evaluate(~board, masks);
}
private static boolean _evaluate(long board, long[] masks) {
for (long mask : masks)
if ((board & mask) == mask)
return true;
return false;
}
private static long swap(long board, int x, int y) {
if (x == y)
return board;
if (x > y)
return swap(board, y, x);
long xValue = (board & swapMasks[1][x]) << ((y - x) * 4);
long yValue = (board & swapMasks[1][y]) >>> ((y - x) * 4);
return board & swapMasks[0][x] & swapMasks[0][y] | xValue | yValue;
}
private static long getStartBoard() {
long board = 0;
for (long n = 0; n < 16; n++)
board |= n << (n * 4);
return board;
}
private static List<Integer> allPermutations(int input, int size, int idx, List<Integer> permutations) {
for (int n = idx; n < size; n++) {
if (idx == 3)
permutations.add(input);
allPermutations(swapBit(input, idx, n), size, idx + 1, permutations);
}
return permutations;
}
private static int swapBit(int in, int x, int y) {
if (x == y)
return in;
int xMask = 1 << x;
int yMask = 1 << y;
int xValue = (in & xMask) << (y - x);
int yValue = (in & yMask) >>> (y - x);
return in & ~xMask & ~yMask | xValue | yValue;
}
private static int[][] transpositions = new int[16][48];
static {
for (int piece = 0; piece < 16; piece++) {
transpositions[piece][0] = piece;
List<Integer> permutations = allPermutations(piece, 4, 0, new ArrayList<>());
for (int n = 1; n < 24; n++)
transpositions[piece][n] = permutations.get(n);
permutations = allPermutations(~piece & 0xf, 4, 0, new ArrayList<>());
for (int n = 24; n < 48; n++)
transpositions[piece][n] = permutations.get(n - 24);
}
}
private static int[] minTranspositionValues = new int[16];
private static List<List<Integer>> minTranspositions = new ArrayList<>();
static {
for (int n = 0; n < 16; n++) {
int min = 16;
List<Integer> elems = new ArrayList<>();
for (int t = 0; t < 48; t++) {
int elem = transpositions[n][t];
if (elem < min) {
min = elem;
elems.clear();
elems.add(t);
} else if (elem == min)
elems.add(t);
}
minTranspositionValues[n] = min;
minTranspositions.add(elems);
}
}
private static final long ROW_MASK = 1L | 1L << 4 | 1L << 8 | 1L << 12;
private static final long COL_MASK = 1L | 1L << 16 | 1L << 32 | 1L << 48;
private static final long FIRST_DIAG_MASK = 1L | 1L << 20 | 1L << 40 | 1L << 60;
private static final long SECOND_DIAG_MASK = 1L << 12 | 1L << 24 | 1L << 36 | 1L << 48;
private static long[][] masks = new long[10][4];
static {
for (int m = 0; m < 4; m++) {
long row = ROW_MASK << (16 * m);
for (int n = 0; n < 4; n++)
masks[m][n] = row << n;
}
for (int m = 0; m < 4; m++) {
long row = COL_MASK << (4 * m);
for (int n = 0; n < 4; n++)
masks[m + 4][n] = row << n;
}
for (int n = 0; n < 4; n++)
masks[8][n] = FIRST_DIAG_MASK << n;
for (int n = 0; n < 4; n++)
masks[9][n] = SECOND_DIAG_MASK << n;
}
private static long[][] swapMasks;
static {
swapMasks = new long[2][16];
for (int n = 0; n < 16; n++)
swapMasks[1][n] = 0xfL << (n * 4);
for (int n = 0; n < 16; n++)
swapMasks[0][n] = ~swapMasks[1][n];
}
}
Điểm số đo được:
$ time java -jar quarto.jar
414298141056
real 20m51.492s
user 23m32.289s
sys 0m9.983s
Điểm (người dùng + sys): 23m42.272s
