Suma móvil circular


24

Inspirado por una pregunta en Stack Overflow .

Dada una matriz no xentera de enteros y un entero positivo n, calcule la suma de cada bloque deslizante de longitud a lo nlargo de la matriz x, llenando circularmente los valores faltantes a la izquierda con los valores de la derecha de la siguiente manera:

  • el primer bloque contiene la primera entrada de x, precedida por n-1entradas desplazadas circularmente;
  • el segundo bloque tiene las entradas primera y segunda x, precedidas por n-2entradas desplazadas circularmente; y así.

La matriz de salida ytiene el mismo tamaño que x. Es posible nexceder la longitud de x, y luego los valores de xse reutilizan circularmente varias veces .

Ejemplos

Ejemplo 1 (los valores se reutilizan solo una vez)

x = [2, 4, -3, 0, -4]
n = 3

dar como salida

y = [-2, 2, 3, 1, -7]

dónde

  • -2es la suma del bloque [0, -4, 2](los dos primeros valores provienen del desplazamiento circular)
  • 2es la suma de [-4, 2, 4](el primer valor proviene del desplazamiento circular)
  • 3es la suma de [2, 4, -3](ya no es necesario un desplazamiento circular)
  • 1 es la suma de [4, -3, 0]
  • -7es la suma de [-3, 0, -4].

Ejemplo 2 (los valores se reutilizan varias veces)

x = [1, 2]
n = 5

dar

y = [7, 8]

dónde

  • 7es la suma del bloque [1, 2, 1, 2, 1](los primeros cuatro valores se han reutilizado circularmente)
  • 8es la suma del bloque [2, 1, 2, 1, 2](los primeros tres valores se han reutilizado circularmente)

Reglas adicionales

  • El algoritmo debería funcionar para matrices de tamaño arbitrario y para valores enteros arbitrarios. Es aceptable si el programa está limitado por el tipo de datos o las restricciones de memoria; pero se deben manejar los valores enteros positivos y negativos.
  • La entrada / salida se puede tomar / producir por cualquier medio razonable .
  • Se permiten programas o funciones , en cualquier lenguaje de programación . Las lagunas estándar están prohibidas.
  • El código más corto en bytes gana.

Casos de prueba

x, n, -> y

[2, 4, -3, 0, -4], 3          ->  [-2, 2, 3, 1, -7]
[1, 2], 5                     ->  [7, 8]
[2], 7                        ->  [14]
[-5, 4, 0, 1, 0, -10, -4], 4  ->  [-19, -15, -5, 0, 5, -9, -13]
[-5, 4, 0, 1, 0, -10, -4], 1  ->  [-5, 4, 0, 1, 0, -10, -4]
[-2, -1, 0, 1, 2, 3], 5       ->  [4, 3, 2, 1, 0, 5]
[-10, 0, 10], 4               ->  [-10, 0, 10]

66
Bah, ¿por qué tuviste que usar entradas anteriores?
— Neil

Respuestas:


3

Jalea , 5 bytes

ṙC€}S

Pruébalo en línea!

Cómo funciona

ṙC€}S  Main link. Arguments: A (array), n (positive integer)

   }   Apply the link to the left to the right argument (n).
 C€      Complement each; map (z -> 1-z) over [1, ..., n], yielding [0, ..., 1-n].
ṙ      Rotate A 0, ..., 1-n units to the left (i.e., 0, ..., n-1 units to the
       right), yielding a 2D array.
    S  Take the sum of the rows.

7

MATL, 11 10 9 7 bytes

¡3 bytes guardados gracias a @Luis!

:gyn&Z+

La primera entrada es el tamaño de la ventana y la segunda entrada es la matriz

Pruébalo en MATL Online

Explicación

       % Implicitly grab the first input (n)
       %     STACK: { 3 }
:      % Create the array [1...n]
       %     STACK: { [1, 2, 3] }
g      % Convert it to a logical array, yielding an array of 1's of length n
       %     STACK: { [1, 1, 1] }
y      % Implicitly grab the second input and duplicate it
       %     STACK: { [2, 4, -3, 0, -4], [1, 1, 1], [2, 4, -3, 0, -4]}
n      % Determine the length of the array
       %     STACK: { [2, 4, -3, 0, -4], [1, 1, 1], 5}
&Z+    % Perform circular convolution
       %     STACK: { [-2, 2, 3, 1, -7] }
       % Implicitly display the result

6

Mathematica, 29 bytes

RotateLeft[#,1-n]~Sum~{n,#2}&

O la misma longitud:

ListConvolve[1~Table~#2,#,1]&

6

CJam (16 bytes)

{_2$*ew1fb\,~)>}

Conjunto de pruebas en línea . Este es un bloque anónimo (función) que toma la matriz y la longitud en la pila y deja una matriz en la pila.

Disección

{       e# Declare a block
  _2$*  e#   Repeat the array n times: this guarantees having enough windows even
        e#   if x is only a single element
  ew    e#   Take each window of n elements
  1fb   e#   Sum each of the windows
  \,~)  e#   Compute -n
  >     e#   Take the last n elements of the array of sums
}

4

Haskell, 57 bytes

a#n|l<-length a=[sum[a!!mod j l|j<-[i-n..i-1]]|i<-[1..l]]

Pruébalo en línea!

Solo un poco de bucle de índice y acceso a la lista de entrada en los módulos modulan la longitud de la lista.


3

Haskell , 69 65 64 bytes

r=reverse
s#n=r$init[sum$take n$x++cycle(r s)|x<-scanr(:)[]$r s]

Pruébalo en línea! Ejemplo de uso: [2, 4, -3, 0, -4] # 3.


El uso de entradas n exitosas en lugar de las anteriores podría ser 50 46 bytes (deshacerse del reverso al principio y al final):

s#n=init[sum$take n$x++cycle s|x<-scanr(:)[]s]

Pruébalo en línea!



2

Pyth , 18 16 bytes

¡ Ahorré 2 bytes gracias a @FryAmTheEggman !

JEms<.>*JQ-JhdJl

Pruébelo aquí o verifique todos los casos de prueba.

¡Se corrigieron todos los defectos a un costo de -6 bytes ! Muchas gracias a Luis por hacerme entender la tarea en el chat.


Explicación (por actualizar)

KEms<>_*QhK-lQhdKU - Full program.

KE                 - Assign the second input to a variable K.
  m              U - Map over the range [0...len(first input)).
       *QhK        - First input * (Second input + 1).
      _            - Reverse.
     >     -lQhd   - All the elements of the above after len(x)-current element-1
    <          K   - Up until the second input.
   s               - Sum.

Podría ser una mejor manera antes de dar marcha atrás, tratando de jugar al golf pronto.
— Sr. Xcoder

Obtuve 16 bytes pero siento que todavía debería haber algo más corto.
— FryAmTheEggman

@FryAmTheEggman Gracias. Siento que debería ser más corto, pero no puedo entender cómo
— Sr. Xcoder

2

Java 8, 102 bytes

Lambda (al curry) de int[]a lambda de Integera int[]. Asignar a Function<int[], Function<Integer, int[]>>.

a->n->{int l=a.length,o[]=new int[l],i=0,j;for(;i<l;i++)for(j=i-n;j++<i;)o[i]+=a[(j%l+l)%l];return o;}

Pruébalo en línea

Lambda sin golf

a ->
    n -> {
        int
            l = a.length,
            o[] = new int[l],
            i = 0,
            j
        ;
        for (; i < l; i++)
            for (j = i - n; j++ < i; )
                o[i] += a[(j % l + l) % l];
        return o;
    }

(j % l + l) % lcalcula un resto no negativo para cualquiera j. Tomado de aquí .



2

Octava, 53 bytes

@(x,n)shift(imfilter(x,+!!(1:n),'circular'),fix(n/2))

Pruébalo en línea!

  • La imfilterfunción con la opción circularcalcula la convolución circular en el centro de la ventana, por lo que el resultado debe desplazarse.

2

05AB1E , 10 bytes

.׌ùOR¹g£R

Pruébalo en línea!

Explicación

.×           # repeat input_1 input_2 times
  Ν         # push all sublists of size input_2
    O        # sum each
     R       # reverse the list
      ¹g£    # take the first len(input_1) items
         R   # reverse the list

2

Perl 6 , 42 39 bytes

{@^a;[«+»] map {@a.rotate(-$_)},^$^b}

Pruébalo en línea!

Mi primera entrada de Perl 6. Probablemente se puede mejorar.


Tenga en cuenta que a veces puede reducir la longitud utilizando un bloque puntiagudo con variables sin sigilo en lugar de un bloque con parámetros de marcador de posición. ->\a,\b{[«+»] map {a.rotate(-$_)},^b}Tenga en cuenta que no lo hace en este caso, pero lo haría si hubiera otra instancia $ben el código.
— Brad Gilbert b2gills

2

Kotlin , 141 140 138 bytes

Solo un primer intento

Sumisión

fun c(a:List<Int>,n:Int):List<Int>{
return (0..(a.size-1)).map{var t=0
for (o in 0..(n-1)){var i=it-o
while(i<0) {i+=a.size};t+=a[i]}
t}}

Embellecido

fun c(a: List<Int>, n: Int): List<Int> {
    return (0..(a.size - 1)).map {    // Iterate over the items
        var t = 0                     // Start the total at 0
        for (o in 0..(n - 1)) {       // Start at the item, go over the window backwards
            var i = it - o            // -------------------------
            while (i < 0) {           //  Make the index in range
                i += a.size           //
            }                         // -------------------------
            t += a[i]                 // Add the item to the total
        }
        t                             // Return the total
    }
}

TryItOnline

Ediciones

  • Nueva línea eliminada antes del último soporte de cierre

1

Röda , 52 bytes

f a,n{(a*n)|slide n|tail#a*n|{head n|sum}while open}

Pruébalo en línea!

Explicación:

f a,n{
  (a*n)|    /* Push the items in a n times to the stream */
  slide n|  /* Create a sliding block of length n */
  tail#a*n| /* Push the last n*len(a) values in the stream to the stream */
  {         /* While there are elements in the stream (stream is open): */
    head n| /*   Pull n values from the stream */
    sum     /*   Sum them and push the sum to the stream */
  } while open
}

1

JavaScript ES6 80 78 bytes

x=>n=>x.map((_,i)=>eval('for(L=x.length,N=0,j=++i-n;j<i;j++)N+=x[(j%L+L)%L]'))

2 bytes guardados gracias a Neil

Uso:

f=x=>n=>x.map((_,i)=>eval('for(L=x.length,N=0,j=++i-n;j<i;j++)N+=x[(j%L+L)%L]'))

f([2, 4, -3, 0, -4])(3)

1
El ,Naspecto es innecesario para mí ...
— Neil

@Neil Tienes razón, gracias
— Bálint


1

Python 2 , 69 61 bytes

- 8 bytes Muchas gracias @muru

lambda x,n:[sum((x[-n+1:]+x*n)[i:i+n])for i in range(len(x))]

Pruébalo en línea!

Explicación:

Primero debemos asegurarnos de que haya suficientes números a la izquierda de la lista original, esto se logra por x*n+xparte.

Por ejemplo [2,4,-3,0,4],5:

                   ,2,4,-3,0,-4
 ....-4,2,4,-3,0,-4,2,4,-3,0,-4

Luego revertiremos la lista:

 <original->
 -4,0,-3,4,2, -4,0,-3, 4........
           <-2's block->     

A continuación obtenemos los bloques correspondientes para cada elemento por [len(x)+~i:][:n]. El segmento será inverso, es decir, 2 ganará un bloque: [2,-4,0,-3,4]que es inverso al esperado [4,-3,0,-4,2], pero necesitamos la suma después de todo. Entonces, esto funciona. :)


¿No estás seguro de por qué tienes que revertir primero? ¿No puedes modificar los cortes más adelante en la dirección inversa?
— Sr. Xcoder

@ Mr.Xcoder Creo que hay una manera, pero esta manera fue menos tediosa, así que me quedé con esto ...: D
— officialaimm

1
Creo que x[-n+1:]+x*ndebería darle la lista con suficiente relleno a cada lado, sin tener que invertir ( lambda x,n:[sum((x[-n+1:]+x*n)[i:i+n])for i in range(len(x))])
— muru

1
@muru ¿Lo acabas de editar? Ahora funciona. ¡Muchas gracias!
— officialaimm


1

K (oK) , 18 bytes

Solución:

{+/+y':(1-y+#x)#x}

Pruébalo en línea!

Ejemplos:

{+/+y':(1-y+#x)#x}[1 2;5]
7 8
{+/+y':(1-y+#x)#x}[-5 4 0 1 0 -10 -4;4]
-19 -15 -5 0 5 -9 -13
{+/+y':(1-y+#x)#x}[-10 0 10;4]
-10 0 10

Explicación:

Estaba a punto de publicar un 31 bytes solución entonces recordé que oK tiene un built-in para las ventanas correderas ...

{+/+y':(1-y+#x)#x} / the solution
{                } / lambda with implicit x and y parameters
               #x  / take (#) from list x
       (    #x)    / length of x
          y+       / add y (window size)
        1-         / subtract from 1 to give a negative
    y':            / sliding window of size y
   +               / flip
 +/                / sum

Prima:

La solución de 31 bytes que también funciona en K4 :

q)k){+/+x#y#'|+(:':\|(1-y+x:#x)#x)}[2 4 -3 0 -4;3]
-2 2 3 1 -7
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