Ejércitos pacíficos coexistentes

15

En el juego de ajedrez, hay una pieza llamada reina que puede atacar a cualquier otra pieza que esté en la misma fila, columna o diagonal. En el ajedrez, generalmente hay dos lados, blanco y negro, y cada pieza pertenece a uno de los equipos. Las piezas no pueden atacar piezas que pertenecen al mismo equipo.

Tu objetivo es descubrir los ejércitos pacíficos más grandes y coexistentes para un tablero cuadrado. Esa es la mayor cantidad de reinas en blanco y negro que pueden caber en el tablero, de modo que no hay dos reinas que puedan atacarse entre sí y la cantidad de reinas negras es igual a la cantidad de reinas blancas.

Recibirá como entrada la longitud lateral de un tablero cuadrado, y debería generar el número de tamaño de los ejércitos coexistentes pacíficos más grandes que pueden caber en ese tablero.

Este es el código de golf, por lo que se aplican las reglas estándar para la etiqueta.

OEIS A250000

Estos casos de prueba abarcan todas las respuestas conocidas. Su solución debe ser una respuesta generalizada que, dada la potencia y el tiempo de cálculo suficientes, pueda calcular la solución para cualquier valor de entrada.

1: 0
2: 0
3: 1
4: 2
5: 4
sesenta y cinco
7: 7
8: 9
9: 12
10: 14
11: 17
12: 21
13: 24
code-golf  chess 
— Post Rock Garf Hunter
fuente
Al leer el enlace OEIS, no estoy seguro de que haya soluciones conocidas para la longitud arbitraria del lado.
— Kelly Lowder
55
@KellyLowder ¡Siempre puedes imponerlo con fuerza bruta!
— musicman523
2
@ musicman523, lol algo así como 3 ^ (6 ^ 2) o 10 ^ 17 estados posibles para un tablero de 6x6.
— Kelly Lowder
55
@KellyLowder No dije que sería rápido: P
— musicman523
La poda acelerará las cosas.
— CalculatorFeline

Respuestas:

8

C, 476 bytes, reinas blancas iterativas DFS, O (2 n 2 )

#define R return
#define Z(q)for(j=q;j<I;j++)
#define Q(q)memset(q,0,4*J);
#define U(q)S(w[k]/I q j,w[k]%I+j)
int*c,*w,*Y,j,k,r,I,J,m;T(i,j){R i*I+j;}S(x,y){x>=0&&x<I&&y>=0&&y<I?Y[T(x,y)]=1:0;}g(l){int i;if(l==m){Q(Y)for(k=m;k--;){Z(0)Y[T(w[k]/I,j)]=Y[T(j,w[k]%I)]=1;Z(-I)U(+),U(-);}for(r=k=J;k--;)r-=Y[k];R r>=m;}for(i=!l?0:w[l-1]+1;i<J;i++){if(!c[i]){c[i]=1;w[l]=i;if(g(l+1))R 1;c[i]=0;}}R 0;}f(s){I=s;J=I*I;int C[J],W[J],y[J];c=C;w=W;Y=y;for(m=1;;m++){Q(c)if(!g(0))R m-1;}}

518 bytes, DFS con poda, O (2 n )

#define R return
#define Z(q)for(j=q;j<I;j++)
#define Q(q)memset(q,0,4*J);
#define V(Q)t=Q;if(!Y[t]){G-=Y[t]=1;b[B++]=t;}
#define F(q)if(S(x q j,y+j)){V((x q j)*I+y+j)}
int*c,*w,*Y,j,k,r,I,J,m;S(x,y){R x>=0&&x<I&&y>=0&&y<I;}D(l,H){int i,b[J],B,t,x,y,G;if(l==m)R 1;for(i=!l?0:w[l-1]+1;i<J;i++){if(!c[i]){c[i]=1;w[l]=i;x=i/I;y=i%I;G=H;Z(B=0){V(x*I+j)V(j*I+y)}Z(-I){F(+)F(-)}if(G>=m&&D(l+1,G))R 1;for(j=B;j--;)Y[b[j]]=0;c[i]=0;}}R 0;}f(s){I=s;J=I*I;int C[J],W[J],y[J];c=C;w=W;Y=y;for(m=1;;m++){Q(c)Q(Y)if(!D(0,J))R m-1;}}

577 bytes, DFS iterando reinas blancas y negras, O (?)

#define R return
#define U(V,r,q)S(V,r[i]/I q j,r[i]%I+j)
#define W(q)for(j=q;j<I;j++)
#define Z(r,q,t,v)for(i=0;i<r;i++){t[q[i]]=1;W(0)v[T(q[i]/I,j)]=v[T(j,q[i]%I)]=1;W(-I)U(v,q,+),U(v,q,-);};
#define P(K,L,M)memcpy(v,K,4*J);for(i=0;i<J;i++)if(!v[i]){L[M++]=i;if(g(E,N,!C))R 1;M--;};
int*w,*b,m,I,J;T(i,j){R i*I+j;}Q(int*q){memset(q,0,4*J);}S(V,x,y)int*V;{x>=0&&x<I&&y>=0&&y<I?V[T(x,y)]=1:0;}g(E,N,C){int i,j,v[J],X[J],Y[J];if(E==m&&N==m)R 1;Q(X);Q(Y);Z(E,w,X,Y)Z(N,b,Y,X)if(C){P(Y,b,N)}else{P(X,w,E)}R 0;}f(q){I=q,J=I*I;int W[J],B[J];w=W,b=B;for(m=1;;m++)if(!g(0,0,0))R m-1;}

Básicamente, el código itera sobre las posibilidades de la reina blanca y verifica si la reina negra se puede colocar en ese momento.

Tabla de referencia de velocidad (en segundos):

+---+----------------------+---------------------+-----------------+--------+
| n |      DFS w & b       |        DFS w        |  DFS w/ pruning | Clingo |
+---+----------------------+---------------------+-----------------+--------+
| 3 |                 0.00 |                0.00 |            0.00 |   0.01 |
| 4 |                 0.00 |                0.00 |            0.00 |   0.02 |
| 5 |                 0.47 |                0.16 |            0.00 |   0.04 |
| 6 |                20.62 |                1.14 |            0.00 |   0.60 |
| 7 |              1125.07 |              397.88 |            0.63 |  18.14 |
| 8 |                      |                     |            1.28 | 979.35 |
| 9 |                      |                     |           23.13 |        |
+---+----------------------+---------------------+-----------------+--------+
— Keyu Gan
fuente
2

Clingo , 90 bytes

{q(1..n,1..n)}.a(X+(-I;0;I),Y+(0;I)):-q(X,Y),I=-n..n.:~K={q(X,Y)},{a(1..n,1..n)}n*n-K.[-K]

Manifestación

$ clingo peaceable.lp -cn=6
clingo version 5.1.0
Reading from peaceable.lp
Solving...
Answer: 1

Optimization: 0
Answer: 2
q(6,1) a(7,1) a(7,2) a(8,1) a(8,3) a(9,1) a(9,4) a(10,1) a(10,5) a(11,1) a(11,6) a(12,1) a(6,1) a(6,2) a(6,3) a(6,4) a(6,5) a(6,6) a(5,1) a(5,2) a(4,1) a(4,3) a(3,1) a(3,4) a(2,1) a(2,5) a(1,1) a(1,6) a(0,1) a(7,0) a(8,-1) a(9,-2) a(10,-3) a(11,-4) a(12,-5) a(6,-4) a(6,-3) a(6,-2) a(6,-1) a(6,0) a(5,0) a(4,-1) a(0,7) a(1,-4) a(2,-3) a(3,-2) a(6,-5) a(6,7) a(0,-5) a(12,7)
Optimization: -1
Answer: 3
q(1,6) q(6,1) a(7,1) a(7,2) a(7,6) a(8,1) a(8,3) a(9,1) a(9,4) a(10,1) a(10,5) a(11,1) a(11,6) a(12,1) a(6,1) a(6,2) a(6,3) a(6,4) a(6,5) a(6,6) a(5,1) a(5,2) a(5,6) a(4,1) a(4,3) a(4,6) a(3,1) a(3,4) a(3,6) a(2,1) a(2,5) a(2,6) a(1,1) a(1,2) a(1,3) a(1,4) a(1,5) a(1,6) a(0,1) a(0,5) a(0,6) a(-1,4) a(-1,6) a(-2,3) a(-2,6) a(-3,2) a(-3,6) a(-4,1) a(-4,6) a(-5,6) a(7,0) a(8,-1) a(9,-2) a(10,-3) a(11,-4) a(12,-5) a(6,-4) a(6,-3) a(6,-2) a(6,-1) a(6,0) a(5,0) a(4,-1) a(0,7) a(1,7) a(2,7) a(-1,8) a(1,8) a(3,8) a(-2,9) a(1,9) a(-3,10) a(1,10) a(-4,11) a(1,11) a(-5,12) a(1,-4) a(1,0) a(2,-3) a(3,-2) a(6,-5) a(6,7) a(4,9) a(5,10) a(6,11) a(1,12) a(-5,0) a(0,-5) a(7,12) a(12,7)
Optimization: -2
Answer: 4
q(1,6) q(6,1) q(6,6) a(7,1) a(7,2) a(7,5) a(7,6) a(8,1) a(8,3) a(8,4) a(8,6) a(9,1) a(9,3) a(9,4) a(9,6) a(10,1) a(10,2) a(10,5) a(10,6) a(11,1) a(11,6) a(12,1) a(12,6) a(6,1) a(6,2) a(6,3) a(6,4) a(6,5) a(6,6) a(5,1) a(5,2) a(5,5) a(5,6) a(4,1) a(4,3) a(4,4) a(4,6) a(3,1) a(3,3) a(3,4) a(3,6) a(2,1) a(2,2) a(2,5) a(2,6) a(1,1) a(1,2) a(1,3) a(1,4) a(1,5) a(1,6) a(0,1) a(0,5) a(0,6) a(-1,4) a(-1,6) a(-2,3) a(-2,6) a(-3,2) a(-3,6) a(-4,1) a(-4,6) a(-5,6) a(7,0) a(8,-1) a(9,-2) a(10,-3) a(11,-4) a(12,-5) a(12,0) a(6,-4) a(6,-3) a(6,-2) a(6,-1) a(6,0) a(5,0) a(4,-1) a(0,7) a(1,7) a(2,7) a(5,7) a(-1,8) a(1,8) a(3,8) a(4,8) a(-2,9) a(1,9) a(3,9) a(-3,10) a(1,10) a(2,10) a(-4,11) a(1,11) a(-5,12) a(0,12) a(1,-4) a(1,0) a(2,-3) a(3,-2) a(6,-5) a(6,7) a(6,8) a(4,9) a(6,9) a(5,10) a(6,10) a(6,11) a(1,12) a(6,12) a(-5,0) a(0,-5) a(0,0) a(7,7) a(8,8) a(9,9) a(10,10) a(11,11) a(7,12) a(12,7) a(12,12)
Optimization: -3
Answer: 5
q(1,1) q(1,6) q(6,1) q(6,6) a(7,1) a(7,2) a(7,5) a(7,6) a(8,1) a(8,3) a(8,4) a(8,6) a(9,1) a(9,3) a(9,4) a(9,6) a(10,1) a(10,2) a(10,5) a(10,6) a(11,1) a(11,6) a(12,1) a(12,6) a(6,1) a(6,2) a(6,3) a(6,4) a(6,5) a(6,6) a(5,1) a(5,2) a(5,5) a(5,6) a(4,1) a(4,3) a(4,4) a(4,6) a(3,1) a(3,3) a(3,4) a(3,6) a(2,1) a(2,2) a(2,5) a(2,6) a(1,1) a(1,2) a(1,3) a(1,4) a(1,5) a(1,6) a(0,1) a(0,2) a(0,5) a(0,6) a(-1,1) a(-1,3) a(-1,4) a(-1,6) a(-2,1) a(-2,3) a(-2,4) a(-2,6) a(-3,1) a(-3,2) a(-3,5) a(-3,6) a(-4,1) a(-4,6) a(-5,1) a(-5,6) a(7,-5) a(7,0) a(8,-1) a(9,-2) a(10,-3) a(11,-4) a(12,-5) a(12,0) a(6,-4) a(6,-3) a(6,-2) a(6,-1) a(6,0) a(5,-3) a(5,0) a(4,-2) a(4,-1) a(3,-1) a(2,0) a(0,7) a(1,7) a(2,7) a(5,7) a(-1,8) a(1,8) a(3,8) a(4,8) a(-2,9) a(1,9) a(3,9) a(-3,10) a(1,10) a(2,10) a(-4,11) a(1,11) a(-5,7) a(-5,12) a(0,12) a(1,-5) a(1,-4) a(1,-3) a(1,-2) a(1,-1) a(1,0) a(2,-3) a(3,-2) a(6,-5) a(6,7) a(6,8) a(4,9) a(6,9) a(5,10) a(6,10) a(6,11) a(1,12) a(6,12) a(-5,-5) a(-5,0) a(-4,-4) a(-3,-3) a(-2,-2) a(-1,-1) a(0,-5) a(0,0) a(7,7) a(8,8) a(9,9) a(10,10) a(11,11) a(7,12) a(12,7) a(12,12)
Optimization: -4
Answer: 6
q(1,2) q(1,3) q(2,2) q(2,3) q(2,6) a(7,1) a(7,2) a(7,3) a(7,6) a(8,2) a(8,3) a(8,6) a(6,2) a(6,3) a(6,6) a(5,2) a(5,3) a(5,5) a(5,6) a(4,1) a(4,2) a(4,3) a(4,4) a(4,5) a(4,6) a(3,1) a(3,2) a(3,3) a(3,4) a(3,5) a(3,6) a(2,1) a(2,2) a(2,3) a(2,4) a(2,5) a(2,6) a(1,1) a(1,2) a(1,3) a(1,4) a(1,5) a(1,6) a(0,1) a(0,2) a(0,3) a(0,4) a(0,5) a(0,6) a(-1,1) a(-1,2) a(-1,3) a(-1,4) a(-1,5) a(-1,6) a(-2,2) a(-2,3) a(-2,5) a(-2,6) a(-3,1) a(-3,2) a(-3,3) a(-3,6) a(-4,2) a(-4,3) a(-4,6) a(-5,2) a(-5,3) a(7,-4) a(7,-3) a(7,-2) a(8,-4) a(8,-3) a(8,0) a(6,-3) a(6,-2) a(6,-1) a(5,-2) a(5,-1) a(5,0) a(4,-1) a(4,0) a(3,0) a(2,0) a(1,7) a(2,7) a(3,7) a(5,7) a(0,8) a(1,8) a(2,8) a(4,8) a(-2,7) a(-1,9) a(1,9) a(2,9) a(-3,7) a(-3,8) a(-2,10) a(2,10) a(-4,7) a(-4,8) a(-4,9) a(-3,11) a(-5,8) a(-5,9) a(-4,12) a(1,-4) a(1,-3) a(1,-2) a(1,-1) a(1,0) a(2,-4) a(2,-3) a(2,-2) a(2,-1) a(6,7) a(6,8) a(5,9) a(6,10) a(2,11) a(2,12) a(-5,-4) a(-5,-3) a(-4,-4) a(-4,-3) a(-4,-2) a(-4,0) a(-3,-3) a(-3,-2) a(-3,-1) a(-2,-2) a(-2,-1) a(-2,0) a(-1,-1) a(-1,0) a(0,0) a(7,7) a(7,8) a(8,8) a(7,9) a(8,9) a(7,11) a(8,12)
Optimization: -5
OPTIMUM FOUND

Models       : 6
  Optimum    : yes
Optimization : -5
Calls        : 1
Time         : 0.733s (Solving: 0.71s 1st Model: 0.00s Unsat: 0.71s)
CPU Time     : 0.730s
— Anders Kaseorg
fuente
¿podrías por favor escribir una pequeña explicación?
— Keyu Gan
2

Python 2 | 325 284 217 bytes

Pruébalo en línea!

from itertools import*
N=input()
r=range(N*N)
for n in r:
 g=r
 for s in combinations(g,n):
    for p in s:g=filter(lambda q:all([abs(q%N-p%N)!=abs(q/N-p/N),q%N!=p%N,q/N!=p/N]),g)
    if len(g)>=n:break
    g=r
 else:exit(n-1)

Editar: tuplas reemplazadas con enteros en gy otras ediciones triviales.

Edit2: ¡ Bytes hasta 217 gracias a musicman523 y CalculatorFeline !

Cómo funciona

El programa itera sobre todas las posiciones posibles de las nreinas y filtra los puntos no pacíficos gcausados ​​debido a la posición de las reinas. Si los puntos restantes son mayores que neso, significa que es posible que los nejércitos reina permanezcan en paz. Si para el siguiente valor de n, no se encuentra una situación pacífica, entonces el programa sale con el código de salida: n-1que es la respuesta. En resumen, es fuerza bruta

El programa se puede hacer más rápido cambiando las dos últimas líneas a

for n in range(N**2):
    if not z(n,N):print n-1;break
— dark32
fuente
2
Consejo: 1 espacio y 1 pestaña son niveles de sangría diferentes en Python 2. Además, puede usar from module import*para importar todo desde un módulo y guardar bytes.
— CalculatorFeline
1
— musicman523
1

Haskell , 169156153152 bytes

k!(a:b)=k!b++[a:c|c<-(k-1)!b]
k!x=[x|k==0]
q&l|p<-q![[x,y,x-y,x+y]|x<-l,y<-l]=or[all and$zipWith(/=)<$>b<*>w|b<-p,w<-p]
g n=last$filter(&[1..n])[0..n*n]

Define una función g, puede ser más golfable. Pruébalo en línea! En TIO, cuando se compila -O2, esto lleva unos 36 segundos para n = 4 y el tiempo de espera en n = 5 . La complejidad del tiempo debe ser O (n 2 4 n 2 ) .

Explicación

Repetimos los valores posibles para el número de reinas ( q ). Para cada q , generamos todos los pares de subconjuntos de tamaño- q de [1..n] 2 , un conjunto de reinas negras ( b ) y una de reinas blancas ( w ). Luego, cada elemento de b se compara con cada elemento de w para ver si comparten una fila, una columna, una diagonal o una anti-diagonal. Esto también se encarga de dos piezas que comparten la misma coordenada. El mayor valor de q que admite una configuración pacífica es el valor final.

Las dos primeras líneas del programa definen la función !, que calcula las ksubsecuencias de longitud de una lista x. La implementación es por una recursión básica: elija el primer elemento para estar en el conjunto o no y recurra a la cola, disminuyendo ksi es necesario. Luego la lista vacía o alcanzada, verifique eso k==0.

k!(a:b)=       -- ! on integer k and list with head a and tail b is
 k!b++         -- the concatenation of k!b and
 [a:c|         -- the list of lists a:c where
  c<-(k-1)!b]  -- c is drawn from (k-1)!b.
k!x=           -- If x doesn't have the form a:b (which means that it's empty),
 [x|           -- the result is a list containing x
  k==0]        -- but only if k==0.

La segunda función auxiliar &toma un número q(número de reinas en cada lado) y una lista l(las coordenadas x del tablero, también utilizadas como coordenadas y), y devuelve un valor booleano que indica si existe una configuración pacífica. Primero calculamos pla lista de qsubsecuencias de longitud de la lista de valores [x,y,x-y,x+y], dónde xy yrango l. Representan la fila, columna, diagonal y anti-diagonal de un cuadrado (x,y)en el tablero.

q&l               -- & on inputs q and l:
 |p<-             -- define p as
  q!              -- the q-subsequences of
  [[x,y,x-y,x+y]  -- the list of these 4-lists
   |x<-l,y<-l]    -- where x and y are drawn independently from l.

A continuación tenemos el resultado de q&l. Dibujamos dos subsecuencias by , a wpartir de ellas p, emparejamos las 4 listas de ellas de todas las formas posibles y verificamos que siempre difieran en las 4 coordenadas. Si algunas elecciones by wresultan en un resultado verdadero, regresamos True.

=or            -- Does the following list contain a True:
 [all and$     -- every list contains only truthy values
  zipWith(/=)  -- if we zip with inequality
  <$>b<*>w     -- all elements of b and w in all possible ways,
 |b<-p,w<-p]   -- where b and w are drawn independently from p.

La última línea es la función principal. Dado n, simplemente encuentra el mayor valor posible qpara el cual q&[1..n]es verdadero.

g n=              -- g on input n is
 last$            -- the last of
 filter(&[1..n])  -- those values q for which q&[1..n] is true
 [0..n*n]         -- in this list.
— Zgarb
fuente
Al usar nuestro sitio, usted reconoce que ha leído y comprende nuestra Política de Cookies y Política de Privacidad.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.