Một máy tính đăng ký đơn giản

Thử thách này liên quan đến một máy tính đăng ký đơn giản hoạt động theo cách sau:

Nó có một số thanh ghi được đặt tên A,B,C,...,Z, mỗi cái có thể chứa một số nguyên, tất cả chúng đều được khởi tạo 0.
Nó thực hiện các lệnh gồm 3 ký tự: Ký tự đầu tiên của bất kỳ lệnh nào là một trong +,-,*,/,=(thêm, trừ, bội, chia, sao chép), ký tự thứ hai là tên của một thanh ghi và ký tự thứ ba là tên của một thanh ghi hoặc một của 0,1. Ý nghĩa của hướng dẫn nên khá rõ ràng, ở đây một số ví dụ:
- +ABcó nghĩa là "đặt giá trị của thanh ghi thành Akết quả của A + B" và tương tự cho -AB,*AB,/AB. Việc phân chia A / Bđược thực hiện như trong C.
- +A1có nghĩa là "tăng thanh ghi Acủa 1", và tương tự -A1decrements Acủa 1.
- =ABcó nghĩa là "sao chép giá trị của Bthanh ghi A, tương tự =A0, =A1bộ Atới 0, 1tương ứng.
Nó nhận đầu vào là một chuỗi các lệnh liên tiếp và nó trả về kết quả của thao tác cuối cùng, một số ví dụ:
- Cho =A1+A1*AAnó trở lại 4.
- Cho +A1+A1=BA+A1*ABnó trở lại 6.
- Cho +A1+A1+A1*AA=BA-B1*ABnó trở lại 72.

Thật dễ dàng để viết một máy tính như vậy bằng ngôn ngữ lập trình ưa thích của bạn, đây là một ví dụ trong Python:

def compute(cmd):

    opr = {"=": lambda x, y: y, "+": lambda x, y: x + y, "-": lambda x, y: x - y, "*": lambda x, y: x * y, "/": lambda x, y: x / y}
    reg = {"0": 0, "1": 1, "A": 0, "B": 0, "C": 0, "D": 0, "E": 0}
    ans = 0
    i = 0

    while i < len(cmd):
        op = cmd[i]
        r1 = cmd[i + 1]
        r2 = cmd[i + 2]
        reg[r1] = ans = opr[op](reg[r1], reg[r2])
        i += 3

    return ans

Các thách thức

Viết chương trình bằng bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào lấy đầu vào là số nguyên dương nvà trả về một chuỗi các hướng dẫn mà máy tính mô tả ở trên ước tính n. Ví dụ, đưa ra n = 13một đầu ra hợp lệ cho chương trình của bạn có thể +A1+A1+A1=BA+A1*AB+A1. Có một số hạn chế:

Sơ hở tiêu chuẩn bị cấm.
Mã nguồn của chương trình của bạn không được vượt quá 1024 ký tự.

Cách tính điểm của bạn

Chạy chương trình cho bạn trên mỗi 1000 số nguyên ngẫu nhiên sau đây và tổng số tổng số thao tác trong mỗi đầu ra. Ví dụ: +A1+A1+A1=BA+A1*AB+A1bao gồm 6 thao tác, lưu ý rằng các hướng dẫn sao chép =KHÔNG phải là hoạt động và bạn không nên đếm chúng.

Danh sách các số tương tự cũng có thể được tìm thấy trên Pastebin .

Điểm của bạn càng thấp thì càng tốt. Chúc may mắn!

GHI CHÚ:

Tôi chọn các số nguyên ngẫu nhiên trong khoảng từ 0 đến 2 ^ 32-1, để việc tính toán có thể được thực hiện bằng C (dài không dấu) hoặc các ngôn ngữ khác mà không cần hỗ trợ riêng cho các số nguyên có kích thước tùy ý. Tuy nhiên, hãy cẩn thận của tràn!
Khi tính toán điểm số của bạn, hãy kiểm tra xem đầu ra của chương trình của bạn có đúng không, rất dễ xảy ra lỗi.
Tôi đã viết một kịch bản gồm 512 ký tự có số điểm 27782.

code-challenge math

— Bob
nguồn

Có phải chúng ta bị giới hạn trong 26 chữ in hoa của bảng chữ cái tiếng Anh, hoặc chúng ta có thể sử dụng những chữ cái khác (như chữ cái viết thường) không?

— Kevin W.

@KevinW. chữ thường cũng tốt

— Bob

Có +A1*A8đánh giá để 8?

— GamrCorps

@GamrCorps Không, ký tự thứ ba của bất kỳ lệnh nào có thể chỉ là tên của một thanh ghi, hoặc 0, hoặc 1. Vì vậy, *A8 không phải là một hướng dẫn hợp lệ.

— Bob

Java, Tổng số điểm: 46009 hoạt động

Đã lưu 2000 hoạt động nhờ steveverrill và 1000 nhờ Bob!

z->{String s=Integer.toBinaryString(z),r="=A1";for(int j=s.length()-1;j>=0;j--){if(s.charAt(j)=='1')r+="+CA";r+=j>0?"+AA":"";}return r;};

Kiểm tra nó với chương trình đầy đủ này:

public class Calculator {
    public static void main (String[] args) {
        A a = z->{String s=Integer.toBinaryString(z),r="=A1";for(int j=s.length()-1;j>=0;j--){if(s.charAt(j)=='1')r+="+CA";r+=j>0?"+AA":"";}return r;};
        System.out.println(A.a(117));
    }
    public interface A {
        void a(int c);
    }
}

Xác định các chuỗi dựa trên các biểu diễn nhị phân của các số đầu vào. Điểm được tính với chương trình này:

public class Calculator
{
    public static void main (String[] args) throws FileNotFoundException {
        FileInputStream is = new FileInputStream(new File("test.txt"));
        System.setIn(is);
        int c = 0;
        Scanner input = new Scanner (System.in);
        while (input.hasNext()) {
            c+=s(new Long(input.nextLine())).length()/3-3;
        }
        System.out.println(c);
    }

    public static String s(long z){String s=Long.toBinaryString(z),r="=A1";for(int j=s.length()-1;j>=0;j--){if(s.charAt(j)=='1')r+="+CA";r+=j>0?"+AA":"";}return r;}
}

— GamrCorps
nguồn

Tốt Nhìn vào việc mở rộng nhị phân là ý tưởng không tầm thường đầu tiên, nhưng nó có thể được cải thiện rất nhiều. Ví dụ, điều này thực hiện không tốt khi ncó rất nhiều 1trong việc mở rộng nhị phân của nó.

— Bob

Thay vì *ABbạn có thể làm +AA. sau đó bạn sẽ không phải khởi tạo B.

— Level River St

@steveverrill ý kiến hay!

— GamrCorps

Nó là tốt hơn để khởi tạo Avới =A1thay vì +A1, vì =không được tính là một hoạt động.

— Bob

Vì câu hỏi đã nhận được một số phiếu bầu, nhưng chỉ có một câu trả lời được đăng từ trước đến nay, tôi đăng một câu trả lời (nhưng không phải là 512 ký tự / số điểm 27782 được đề cập trong câu hỏi).

Con trăn, Điểm: 35238

def f(n):
    cmd = "=B1=C1+C1+C1"
    while n > 0:
        r = n % 3
        n /= 3
        if r == 1:
            cmd += "+AB"
        if r == 2:
            cmd += "-AB"
            n += 1
        if n > 0:
            cmd += "*BC"
    return cmd

Ý tưởng này giống với câu trả lời của GamrCorps, nhưng thay vì sử dụng biểu diễn nhị phân, tôi đã sử dụng biểu diễn ternary cân bằng .

Tại sao nó hoạt động tốt hơn? Bởi vì một số nguyên dương ncó xấp xỉ các log(n)/log(2)chữ số trong cơ sở 2và trung bình một nửa trong số chúng là 1và nửa còn lại là 0của, do đó (1/(2 log(2))) log(n) = 0.72... log(n)cần có hướng dẫn. Trong biểu diễn cân bằng ternary, ncó khoảng log(n)/log(3)chữ số, trung bình một phần ba trong số chúng bằng 1và một phần ba khác bằng -1, do đó về các (2/(3 log(3))) log(n) = 0.60... log(n)hướng dẫn được yêu cầu.

— Bob
nguồn

Một thách thức máy tính đăng ký

Một máy tính đăng ký đơn giản

Các thách thức

Cách tính điểm của bạn

Java, Tổng số điểm: 46009 hoạt động

Con trăn, Điểm: 35238