En consolas de juegos modernas y otros dispositivos sin teclados tradicionales, tratar de ingresar texto es una pesadilla. Tener que escribir con unos pocos botones y un joystick en un teclado virtual es molesto, y me gusta hacer la menor cantidad posible de movimientos / pulsaciones de botones.

El teclado que usará se ve así:

+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| q | w | e | r | t | y | u | i | o | p |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| a | s | d | f | g | h | j | k | l | - |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| z | x | c | v | b | n | m | _ | @ | . |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+

Se pueden utilizar las siguientes operaciones:

• L: mueve un cuadrado a la izquierda en el teclado (wraps)
• R: mueve un cuadrado a la derecha en el teclado (wraps)
• U: mueve un cuadrado hacia arriba en el teclado (wraps)
• D: mueve un cuadro hacia abajo en el teclado (wraps)
• Y: inserta un espacio
• B: mueve el puntero de inserción un espacio hacia la izquierda (no hace nada si el puntero está al principio)
• F: mueve el puntero de inserción un espacio hacia la derecha (no hace nada si el puntero está al final)
• C: bloqueo de mayúsculas
• A: inserta el carácter seleccionado en la posición del puntero de inserción

Dada una cadena de entrada que contiene solo caracteres ASCII que se pueden escribir usando el teclado y los comandos (coincidencias [a-zA-Z0-9 _@.-]*) anteriores, genera una secuencia de comandos que dará como resultado la cadena de salida. La posición inicial del cursor está en la 1tecla (arriba a la izquierda) y el bloqueo de mayúsculas está inicialmente desactivado.

Tanteo

Para cualquier cadena dada, un enfoque ingenuo sería, para cada carácter en la cadena, navegar al carácter en el teclado por la ruta más corta, alternar el bloqueo de mayúsculas si es necesario y seleccionar el carácter. Un enfoque tan ingenuo generaría un comando de longitud (length of input string) + (sum of Manhattan distances on keyboard between consecutive non-space characters) + (number of times the string alternates between lowercase and uppercase characters) + (1 if string starts with an uppercase letter else 0). Por ejemplo, el enfoque ingenuo para 101daría como resultado ALARAun comando de longitud 5 y Noob 5daría como resultado DDDRRRRRCAUURRRCAADDLLLLAYUUUAun comando de longitud 30.

Su presentación, sin embargo, busca hacerlo mejor que el enfoque ingenuo. Para cada cadena de entrada, su envío recibirá puntos iguales al número de comandos que utiliza el enfoque ingenuo menos el número de comandos que genera su envío. Su puntaje general será la suma de los puntajes individuales.

Reglas

• Los envíos se ejecutarán en un espacio de trabajo virtual gratuito de Cloud9 . El espacio de trabajo tiene 512 MB de RAM, 2 GB de espacio en disco, 8 CPU Intel (R) Xeon (R) a 2.50 GHz (la información completa de la CPU, que se encuentra al ejecutar cat /proc/cpuinfo, se puede encontrar aquí ), y está ejecutando Ubuntu 14.04 de 64 bits Fiel. Puede solicitar acceso al espacio de trabajo de prueba para ejecutar y calificar su envío, o yo puedo calificarlo por usted.
• Los envíos se realizarán una vez por caso de prueba. El estado de almacenamiento entre ejecuciones está prohibido. Los envíos no pueden escribir ni leer de ningún archivo que no sea el archivo fuente (que no puede modificarse entre ejecuciones), con la posible excepción de leer un archivo de entrada si es necesario.
• Los envíos están limitados a 1 minuto de tiempo de ejecución para cada caso de prueba. Los envíos pueden generar múltiples soluciones, pero solo la última solución válida dentro del tiempo asignado se utilizará para la puntuación. Si no se obtienen soluciones válidas dentro del tiempo asignado, se obtendrá una puntuación de 0 para ese caso de prueba.
• Incluya instrucciones sobre cómo invocar su envío, así como cualquier herramienta / biblioteca que deba instalarse que no esté incluida en una instalación estándar de Ubuntu 14.04.
• El ganador será la presentación con la mayor puntuación. En caso de empate, ganará la presentación con la mejor complejidad algorítmica. Si el empate aún no se resuelve, ganará la primera presentación que alcance el puntaje y la complejidad algorítmica.
• Los envíos pueden no optimizarse para los casos de prueba. Me reservo el derecho de cambiar los casos de prueba si siento que es necesario.

Casos de prueba

Formato: input string => naive score

(si ve algún error en estos, deje un comentario con la corrección)

101 => 5
quip => 12
PPCG => 15
Mego => 25
Noob 5 => 26
penguin => 27
867-5309 => 32
2_sPoOkY_4_mE => 60
The Nineteenth Byte => 76
penguins@SouthPole.org => 95
8xM3R__5ltZgrkJ.-W b => 98
correcthorsebatterystaple => 104
verylongRUNSOFCAPSandnocaps => 118
This is an English sentence. => 122
WNtza.akjzSP2GI0V9X .0epmUQ-mo => 131
Programming Puzzles and Code Golf => 140

do

El puntaje es 193.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#define LEFT 'L'
#define RIGHT 'R'
#define CAPS 'C'
#define UP 'U'
#define DOWN 'D'
#define SPACE 'Y'
#define CURSORLEFT 'B'
#define CURSORRIGHT 'F'
#define APPLY 'A'
#define TABLEX 10
#define TABLEY 4
#define casediff(A,B) (isupper(A)*islower(B)+islower(A)*isupper(B))
typedef struct {int x; int y;} coord;
coord letters[300];
#define initLetter(letter, X, Y) \
letters[letter].x=X, letters[letter].y=Y
#define initAllLetters(); \
initLetter('1',0,0);\
initLetter('1',0,0);\
initLetter('2',1,0);\
initLetter('2',1,0);\
initLetter('3',2,0);\
initLetter('3',2,0);\
initLetter('4',3,0);\
initLetter('4',3,0);\
initLetter('5',4,0);\
initLetter('5',4,0);\
initLetter('6',5,0);\
initLetter('6',5,0);\
initLetter('7',6,0);\
initLetter('7',6,0);\
initLetter('8',7,0);\
initLetter('8',7,0);\
initLetter('9',8,0);\
initLetter('9',8,0);\
initLetter('0',9,0);\
initLetter('0',9,0);\
initLetter('Q',0,1);\
initLetter('q',0,1);\
initLetter('W',1,1);\
initLetter('w',1,1);\
initLetter('E',2,1);\
initLetter('e',2,1);\
initLetter('R',3,1);\
initLetter('r',3,1);\
initLetter('T',4,1);\
initLetter('t',4,1);\
initLetter('Y',5,1);\
initLetter('y',5,1);\
initLetter('U',6,1);\
initLetter('u',6,1);\
initLetter('I',7,1);\
initLetter('i',7,1);\
initLetter('O',8,1);\
initLetter('o',8,1);\
initLetter('P',9,1);\
initLetter('p',9,1);\
initLetter('A',0,2);\
initLetter('a',0,2);\
initLetter('S',1,2);\
initLetter('s',1,2);\
initLetter('D',2,2);\
initLetter('d',2,2);\
initLetter('F',3,2);\
initLetter('f',3,2);\
initLetter('G',4,2);\
initLetter('g',4,2);\
initLetter('H',5,2);\
initLetter('h',5,2);\
initLetter('J',6,2);\
initLetter('j',6,2);\
initLetter('K',7,2);\
initLetter('k',7,2);\
initLetter('L',8,2);\
initLetter('l',8,2);\
initLetter('-',9,2);\
initLetter('-',9,2);\
initLetter('Z',0,3);\
initLetter('z',0,3);\
initLetter('X',1,3);\
initLetter('x',1,3);\
initLetter('C',2,3);\
initLetter('c',2,3);\
initLetter('V',3,3);\
initLetter('v',3,3);\
initLetter('B',4,3);\
initLetter('b',4,3);\
initLetter('N',5,3);\
initLetter('n',5,3);\
initLetter('M',6,3);\
initLetter('m',6,3);\
initLetter('_',7,3);\
initLetter('_',7,3);\
initLetter('@',8,3);\
initLetter('@',8,3);\
initLetter('.',9,3);\
initLetter('.',9,3);
typedef struct {int length; char instr[300];} movement;
movecasefold(char*instr,coord A, coord B){
    register int i=0;int j;
    if(A.x<B.x)
     if(B.x-A.x<=TABLEX/2)
      for(;B.x-A.x!=i;)instr[i++]=RIGHT;
     else
      for(;TABLEX-B.x+A.x!=i;)instr[i++]=LEFT;
    else if(A.x>B.x)
     if(A.x-B.x<=TABLEX/2)
      for(;A.x-B.x!=i;)instr[i++]=LEFT;
     else
      for(;TABLEX-A.x+B.x!=i;)instr[i++]=RIGHT;
    j=i;
    if(A.y<B.y)
     if(B.y-A.y<=TABLEY/2)
      for(;B.y-A.y!=i-j;)instr[i++]=DOWN;
     else
      for(;TABLEY-B.y+A.y!=i-j;)instr[i++]=UP;
    else if(A.y>B.y)
     if(A.y-B.y<=TABLEY/2)
      for(;A.y-B.y!=i-j;)instr[i++]=UP;
     else
      for(;TABLEY-A.y+B.y!=i-j;)instr[i++]=DOWN;
    instr[i]='\0';
    return i;
}
char sentence[50], oldcase, oldletter;
int sentencelength;
typedef struct {
int sentencetoorder[50];
int ordertosentence[50];
int length;
} order;
ordercopy(order*a, order b){
register int i;
for(i=0;++i<sentencelength;) a->sentencetoorder[i]=b.sentencetoorder[i], a->ordertosentence[i]=b.ordertosentence[i];
a->length=b.length;
}
order currentOrder;
movetwo(char*instr,int A, int B){
    register int j; int i=0;
    if(A<B)
    { for(j=A+1;j<B;j++)
      if(currentOrder.sentencetoorder[j]<currentOrder.sentencetoorder[B])
       instr[i++]=CURSORRIGHT;
    }
    else
    { for(j=A;j>B;j--)
      if(currentOrder.sentencetoorder[j]<currentOrder.sentencetoorder[B])
       instr[i++]=CURSORLEFT;
    }
    if(sentence[B]==' '){
        instr[i++]=SPACE;
        instr[i]='\0';
        return i;
    }
    i+=movecasefold(instr+i,letters[oldletter],letters[sentence[B]]);
    oldletter=sentence[B];
    if(casediff(oldcase,sentence[B]))oldcase=sentence[B],instr[i++]=CAPS;
    instr[i++]=APPLY;
    instr[i]='\0';
    return i;
}
moveall(char*instr){
    int j;int i = 0;
    oldcase='a';
    oldletter='1';
    for(j=0;++j<sentencelength;)
        i+=movetwo(instr+i,currentOrder.ordertosentence[j-1],currentOrder.ordertosentence[j]);
    return i;
}
iteration();
main(){
initAllLetters();
gets(sentence+1);*sentence='1';sentencelength=strlen(sentence);
int i;
for(i=0;++i<sentencelength;)currentOrder.sentencetoorder[i]=currentOrder.ordertosentence[i]=i;  
char instr[300];
currentOrder.length=moveall(instr);
puts(instr);
while(iteration());
}
#define inside(item, start, stop) (((start)<=(item))&((item)<(stop)))
#define min(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
#define max(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
iteration(){
char instr[300];
register int i;
int newstart, start, l;
static order oldorder, neworder;
ordercopy(&oldorder,currentOrder);
ordercopy(&neworder,currentOrder);
for(l=0;++l<sentencelength-1;)
for(start=0;++start<sentencelength-l;)
for(newstart=0;++newstart<sentencelength-l;)
if(start!=newstart){
 for(i=0;++i<sentencelength;)
  if(inside(i,start,start+l))currentOrder.ordertosentence[i-start+newstart]=oldorder.ordertosentence[i];
  else if(inside(i,min(start,newstart),max(start+l,newstart+l)))currentOrder.ordertosentence[newstart<start?i+l:(i-l)]=oldorder.ordertosentence[i];
  else currentOrder.ordertosentence[i]=oldorder.ordertosentence[i];
 for(i=0;++i<sentencelength;) currentOrder.sentencetoorder[currentOrder.ordertosentence[i]]=i;
  currentOrder.length=moveall(instr);
 if(currentOrder.length<neworder.length){
  puts(instr);
  ordercopy(&neworder, currentOrder);
 }
}
ordercopy(&currentOrder, neworder);
return neworder.length<oldorder.length;
}

Compilar con "gcc virtualKeyboard.c". Ejecútelo sin argumentos "./a.out". Lee la entrada de stdin y escribe la salida en stdout.

C99

Aquí está mi intento de una solución. Obtuvo una puntuación de 62.

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>

#define COORDINATES_ARRAY_SIZE 256
#define MOVEMENT_ARRAY_LEN 1024

#define KEYBOARD_WIDTH 10
#define KEYBOARD_HEIGHT 4

#define DIRECTION_BIT 0x40

#define INITIAL_CHAR '1'

#define SPACE_WEIGHT_INCREMENT 2
#define SPACE_WEIGHT_MAX 10
#define CURSOR_WEIGHT_INCREMENT 2
#define CURSOR_WEIGHT_MAX 10

const char keyboard[KEYBOARD_HEIGHT][KEYBOARD_WIDTH] = {
    {'1','2','3','4','5','6','7','8','9','0'},
    {'q','w','e','r','t','y','u','i','o','p'},
    {'a','s','d','f','g','h','j','k','l','-'},
    {'z','x','c','v','b','n','m','_','@','.'}
};

typedef enum {
    right,
    left,
    up,
    down
} dir;

//iirc it is an omptimization to use int over byte or short despite only using values <10
typedef struct {
    int x;
    int y;
} coordinates;

typedef struct {
    int xmove;
    int ymove;
    dir xdir;
    dir ydir;
} movedata;

void generateCoords(coordinates*);
unsigned int nearestNeighbor(coordinates*, char*, char*, char*, char*, int, int, int, int, int, int, int);
int calcDistance(coordinates*, char, char, movedata*);

int main(int argc, char **argv){
    coordinates coords[COORDINATES_ARRAY_SIZE];
    char moves[MOVEMENT_ARRAY_LEN];
    unsigned int temp, min = 0;
    min--; //largest possible int

    if(argc != 2){
        printf("Invalid Arguments. Usage: virtualKeyboard <string>\n");

    }else{
        int len = strlen(argv[1]);
        int moveCursor, capsLock;
        char *workingString =  malloc(len * sizeof(char));
        generateCoords(coords);
        movedata data;
        for(int spaceWeight = 1; spaceWeight < SPACE_WEIGHT_MAX; spaceWeight += SPACE_WEIGHT_INCREMENT){
            for(int cursorWeight = 1; cursorWeight < CURSOR_WEIGHT_MAX; cursorWeight+= CURSOR_WEIGHT_INCREMENT){
                for(int i = 0; i<len; i++){
                    //zero out arrays
                    moveCursor = 0;
                    capsLock = 0;
                    memset(moves, 0, MOVEMENT_ARRAY_LEN);
                    memset(workingString, 0, len);
                    workingString[0] = argv[1][i];
                    //add initial moves
                    temp = calcDistance(coords, INITIAL_CHAR, argv[1][i], &data);

                    for(int j = 0; j < data.xmove; j++){
                        moves[moveCursor] = data.xdir == right ? 'R' : 'L';
                        moveCursor++;
                    }
                    for(int j = 0; j < data.ymove; j++){
                        moves[moveCursor] = data.ydir == up ? 'U' : 'D';
                        moveCursor++;
                    }
                    if((capsLock==0) != (isupper(argv[1][i])==0)){
                        moves[moveCursor] = 'C';
                        capsLock = capsLock == 0 ? 1 : 0;
                        moveCursor++;
                        temp++;
                    }
                    moves[moveCursor] = 'A';
                    temp++;
                    temp += nearestNeighbor(coords, moves, argv[1], argv[1], workingString, i ,len, len, 1, capsLock, cursorWeight, spaceWeight);
                    if(temp < min){
                        printf("%s\t%s\t%i\n", moves, workingString, temp);
                        min = temp;
                    }

                }
            }
        }
        free(workingString);
    }
    return 0;
}

//optimization so it only searches through the matrix once
void generateCoords(coordinates* coords){
    for(int i = 0; i < KEYBOARD_HEIGHT; i++){
        for(int j = 0; j < KEYBOARD_WIDTH; j++){
            coords[(int)keyboard[i][j]].y = i;
            coords[(int)keyboard[i][j]].x = j;
        }
    }
}

int calcCursorMoves(char* og, char* workingString, char added, int cursor, int len){
    char* inUseWS = calloc(len, sizeof(char));
    char* inUseOG = calloc(len, sizeof(char));
    int indexToAdd = 0, newCursor = cursor;
    for(int i = 0; i < len; i++){
        for(int j = 0; j < len; j++){
            if(workingString[j] != -1 && og[i] == workingString[j] 
                    && inUseOG[i] == 0 && inUseWS[j] == 0){
                inUseOG[i] = 1;
                inUseWS[j] = i+1; // set in use to corresponding working string
                break;
            }
            if(workingString[j] == 0){
                inUseWS[j] = -1; //append -1 to end
                break; //nothing more to see here   
            }
        }
    }
    for(int i = 0; i < len; i++){
        if(og[i] == added && inUseOG[i] == 0){
            indexToAdd = i;
            break;
        }
    }
    for(int i = 0; i < len; i++){
        if(i==0 && indexToAdd < inUseWS[i]-1){
            newCursor = i;
            break;

        }
        if(inUseWS[i]-1 < indexToAdd && (indexToAdd < inUseWS[i+1]-1 || inUseWS[i+1] == -1)){
            newCursor = i+1;
            break;
        }
        if(workingString[i+1] == 0){
            newCursor = i+1;
            break;
        }

    }
    free(inUseWS);
    free(inUseOG);
    return newCursor - cursor;  
}

int calcDistance(coordinates* coords, char from, char to, movedata* data){
    if(to == ' ')
        return 0;
    from = tolower(from);
    to = tolower(to);
    data->xmove = coords[(int)from].x - coords[(int)to].x;
    data->ymove = coords[(int)from].y - coords[(int)to].y;  
    data->xdir = data->xmove >= 0 ? left : right;
    data->ydir = data->ymove >= 0 ? up : down;
    data->xmove = abs(data->xmove);
    data->ymove = abs(data->ymove);
    //wraparound
    if(data->xmove > 5){
        data->xmove = 10 - data->xmove;
        data->xdir = data->xdir == right ? left : right;
    }   
    if(data->ymove > 2){
        data->ymove = 4 - data->ymove;
        data->ydir = data->ydir == up ? down : up;
    }
    return data->xmove + data->ymove;
}

//assumes array is longer than current string
void insertAt(char* str, char toIns, int index){
    char* temp = malloc(strlen(str) + 1);
    strncpy(temp, str, index);
    temp[index] = toIns;
    strcpy(temp+index+1, str+index);
    strcpy(str, temp);  
    free(temp);
}

unsigned int nearestNeighbor(coordinates* coords, char* moves, char* og, 
        char* input, char* workingString, int index, int lenOG, int len,  
        int cursor, int capsLock, int cursorWeight, int spaceWeight){
    if(len  == 1){
        return 0;
    }
    movedata data, bestData;
    char bestChar = '\0';
    unsigned int bestCursor = -1, bestIndex = -1, bestDist = -1;
    unsigned int dist = -1, cursorDist = -1, best = -1;
    char newString[len-1] ;
    memset(newString, 0, len-1);
    strncpy(newString, input, index);
    strcpy(newString+index, input+index+1);
//  printf("%s\t", newString);
    for(int i = 0; i < len-1; i++){
        dist = calcDistance(coords, input[index], newString[i], &data);
        cursorDist = calcCursorMoves(og, workingString, newString[i], cursor, lenOG);
        if(dist + cursorWeight * abs(cursorDist) + spaceWeight * (newString[i] == ' ') + ((capsLock==0) != (isupper(newString[i])==0)) < best){
    //      printf("%c %c %i %i\n", workingString[cursor], newString[i], cursorDist, cursor);
            bestDist = cursorDist;
            bestCursor = cursor + cursorDist;
            best = dist + cursorWeight * abs(cursorDist) + spaceWeight * (newString[i] == ' ') + ((capsLock==0) != (isupper(newString[i])==0));
            bestChar = newString[i];
            bestIndex = i;
            memcpy(&bestData, &data, sizeof(data));
        }
    }
    //append moves
    int i;
    for(i = 0; i < MOVEMENT_ARRAY_LEN && moves[i]!=0; i++);
    if(bestChar != ' '){
        for(int j = 0; j < bestData.xmove; j++){
            moves[i] = bestData.xdir == right ? 'R' : 'L';
            i++;
        }
        for(int j = 0; j < bestData.ymove; j++){
            moves[i] = bestData.ydir == up ? 'U' : 'D';
            i++;
        }
        for(int j = 0; j < abs(bestDist); j++){
            moves[i] = bestDist > 0 ? 'B' : 'F'; 
            i++;
        }
        if((capsLock==0) != (isupper(bestChar)==0)){
            moves[i] = 'C';
            capsLock = capsLock == 0 ? 1 : 0;
            i++;
        }
        moves[i] = 'A';
    } else {
        moves[i] = 'Y';
    }
    //remove weight
    best -= cursorWeight * abs(bestDist);
    best -= spaceWeight * (bestChar==' ');
    insertAt(workingString, bestChar, bestCursor);
    int max = nearestNeighbor(coords, moves, og, newString, workingString, 
             bestIndex, lenOG, len-1, bestCursor+1, capsLock, cursorWeight, spaceWeight);
    //the 1 is for the actual click
    return max + best + 1 + abs(bestDist);
}

Parecía funcionar correctamente para las palabras más pequeñas y simplemente asumí que las más grandes también funcionan correctamente porque son demasiado grandes para que las pruebe manualmente.

Compilar con "gcc -std = gnu99" El
uso es "virtualKeyboard" string ""