El rompecabezas cuadrado 3x3 Hexa Prime

Introducción

Consideramos 3x3 cuadrados de dígitos hexadecimales (de 0a F) como:

2 E 3    1 F 3
8 1 5    7 2 7
D D 5    B B 9

Definimos un 3x3 Hexa Prime Square ( HPS3 ) como un cuadrado para el cual todos los números hexadecimales leídos de izquierda a derecha y de arriba a abajo son números primos impares (es decir, números primos mayores que 2).

Esto es cierto para el cuadrado izquierdo y falso para el cuadrado derecho:

2 E 3 --> 0x2E3 = 739       1 F 3 --> 0x1F3 = 499
8 1 5 --> 0x815 = 2069      7 2 7 --> 0x727 = 1831
D D 5 --> 0xDD5 = 3541      B B 9 --> 0xBB9 = 3001
| | |                       | | |
| | +---> 0x355 = 853       | | +---> 0x379 = 889 = 7 x 127
| +-----> 0xE1D = 3613      | +-----> 0xF2B = 3883 = 11 x 353
+-------> 0x28D = 653       +-------> 0x17B = 379

Objetivo

Dada una lista de 9 dígitos hexadecimales, su objetivo es encontrar una disposición que forme un HPS3.

Ejemplo:

Input: 123558DDE
Possible output: 2E3815DD5 (a flattened representation of the above left example)

De entrada y salida

Los formatos de entrada y salida son flexibles. El único requisito es que los dígitos de salida se ordenen de izquierda a derecha y de arriba a abajo. A continuación se presentan algunas opciones posibles:

"2E3815DD5"
[ 0x2, 0xE, 0x3, 0x8, 0x1, 0x5, 0xD, 0xD, 0x5 ]
[ "2", "E", "3", "8", "1", "5", "D", "D", "5" ]
[
  [ 0x2, 0xE, 0x3 ],
  [ 0x8, 0x1, 0x5 ],
  [ 0xD, 0xD, 0x5 ]
]
[ "2E3", "815", "DD5" ]
etc.

No es necesario usar el mismo formato para entrada y salida.

Reglas

• Este es el código de golf, por lo que gana la respuesta más corta en bytes. Las lagunas estándar están prohibidas.
• Su algoritmo debe ser determinista.
• No puede simplemente bogosort la matriz hasta que sea válida, incluso de una manera determinista (mediante el uso de una semilla aleatoria constante).
• Usted puede listar todas las soluciones posibles para una entrada dada, pero esto no es ni necesaria ni está sujeta a un bono.
• No está obligado a admitir entradas que no admiten ninguna solución. (Está perfectamente bien si su código se repite para siempre o falla en ese caso).

Casos de prueba

Input       Possible output
---------------------------
123558dde   2e3815dd5
1155578ab   a7b851551
03bddffff   ffd0dfb3f
35899beff   8f99e3bf5
15899bbdf   581bb9fd9
14667799f   6f1469779
13378bcdd   78d1cd33b
24577bbdd   7274bd5db
1118bbddd   11b18dbdd
223556cdd   623c25dd5
12557899a   8a5295971
113579bbd   5b3db7191

05AB1E , 23 21 bytes

Utiliza la codificación CP-1252 .

œJvy3ôD€SøJìHDps2›*P—

Demasiado lento para TIO.

Explicación

œJ                     # all permutations of input as strings
  v                    # for each permutation
                       # EXAMPLE: 2E3815DD5
   y3ô                 # split in pieces of 3
                       # EXAMPLE: ['2E3','815','DD5']
      D                # duplicate
                       # EXAMPLE: ['2E3','815','DD5'], ['2E3','815','DD5']
       €SøJ            # zip the copy to swap rows and columns 
                       # EXAMPLE: ['2E3','815','DD5'], ['28D','E1D','355']
           ì           # attach them to the same list
                       # EXAMPLE: ['2E3','815','DD5','28D','E1D','355']
            H          # convert from base 16 to base 10
                       # EXAMPLE: [739, 2069, 3541, 653, 3613, 853]
             D         # duplicate
                       # EXAMPLE: [739, 2069, 3541, 653, 3613, 853],[739, 2069, 3541, 653, 3613, 853]
              p        # check first copy for primality
                       # EXAMPLE: [739, 2069, 3541, 653, 3613, 853],[1,1,1,1,1,1]
               s2›     # check that each in second copy is larger than 2
                       # EXAMPLE: [1,1,1,1,1,1],[1,1,1,1,1,1]
                  *    # pairwise multiplication
                       # EXAMPLE: [1,1,1,1,1,1]
                   P   # product (1 if all were primes larger than 2, else 0)
                       # EXAMPLE: 1
                    —  # if 1, print y
                       # EXAMPLE: 2E3815DD5

Python 2, 212 206 197 194 bytes

Requiere entrada entre comillas, como "123558dde"

from itertools import*
k,p,P=3,4,[]
while k<5e3:P+=[k][:p%k];p*=k;k+=1
print[s for s in map(''.join,permutations(input()))if all(int(s[3*i:][:3],16)in P and int(s[i::3],16)in P for i in(0,1,2))]

Ahorrando 9 y 3 bytes gracias a Jonathan Allan

Se encontró un nuevo filtro de cebado de xnor (se modificó el cuadrado, ya que no queremos 2 como cebado aquí), el filtro de cebado antiguo es de Bob

Pyth, 23 21 bytes

f*F}R-Pd2iR16sCBc3T.p

Tiempo de espera en línea, pero termina en 1,5 minutos en mi computadora portátil. Toma entrada entre comillas.

Explicación

f*F}R-Pd2iR16sCBc3T.p
                   .pQ     permutations of input (implicit Q)
f                 T        filter each T:
                c3             divide into rows
              CB               make pair (rows, columns)
             s                 join those lists
         iR16                  interpret items as hex
   }R                          check if each number d is in
      Pd                           its prime factors
     -  2                          with twos removed
 *F                            product (also known as all)
                           implicitly print matches

Jalea , 34 30 bytes

i@€ØH’
s3µ;ZÇ€ḅ⁴µ>2aÆPẠ
Œ!ÇÐfḢ

(Debería poder usar un nfind para obtener la primera coincidencia, 1#en lugar de ÐfḢ, por menos bytes y más velocidad, pero veo errores cuando lo intento. EDITAR: escribió algunos cambios para posiblemente implementar esto en Jelly).

Búsqueda de fuerza bruta de todas las permutaciones, filtrada por los criterios, devolviendo la primera coincidencia.
Demasiado lento para TtyItOnline. Ejemplos de salida local:

C:\Jelly\jelly-master>python jelly -fu test.txt "123558DDE"
28DE1D355
C:\Jelly\jelly-master>python jelly -fu test.txt "1155578AB"
11B8A5557

¿Cómo?

i@€ØH’ - Link 1, convert from hexadecimal string to integer list: string
   ØH  - yield hexadecimal characters, "0123456789ABCDEF"
i@€    - index of €ach character of s in hex chars
     ’ - decrement (vectorises) (from 1 based jelly index to place value)

s3µ;ZÇ€ḅ⁴µ>2aÆPẠ - Link 2, check if a flattened square is "all prime": string
s3               - split into threes (rows)
  µ              - monadic chain separation
   ;             - concatenate with
    Z            - transpose (columns)
     Ç€          - call last link (1) as a monad for €ach string in the list
                       -> list of integer lists
       ḅ⁴        - convert from base 16 (vectorises) -> list of decimals
         µ       - monadic chain separation
          >2     - greater than 2
            a    - and
             ÆP  - isPrime? -> list of 1s and 0s
               Ạ - all truthy?

Œ!ÇÐfḢ  - Main link: string
Œ!      - all permutations of the string
   Ðf   - filter keeping entries that evaluate to truthily for
  Ç     - last link (3) as a monad
     Ḣ  - head - return first entry

J, 49 bytes

[:(#~([:*/@(2&<*1&p:)@(,&dfh|:)_3]\])"{)i.@!@#A.]

Búsqueda de fuerza bruta que prueba todas las permutaciones y genera todas las permutaciones que satisfacen las condiciones del rompecabezas.

El rendimiento es lo suficientemente bueno como para calcular cada caso de prueba en aproximadamente 3 segundos.

Uso

   f =: [:(#~([:*/@(2&<*1&p:)@(,&dfh|:)_3]\])"{)i.@!@#A.]
   f '123558dde'
28de1d355
28de1d355
28de1d355
28de1d355
2e3815dd5
2e3815dd5
2e3815dd5
2e3815dd5
   timex 'f ''123558dde'''
3.68822

Explicación

[:(#~([:*/@(2&<*1&p:)@(,&dfh|:)_3]\])"{)i.@!@#A.]  Input: string S
                                             #     Length of S
                                           !@      Factorial
                                        i.@        Range [0, len(S)!)
                                                ]  Get S
                                              A.   Find the permutations of S by index
[:(                                    )           Operate on the permutations
     (                              )"{              For each permutation P
                                   ]                   Get P
                               _3]\                    Get sublists of size 3
      [:              (       )                        Operate on the sublists
                            |:                           Transpose
                        &dfh                             Convert both the transpose and
                                                         initial from hex to decimal
                       ,                                 Join them
           (        )                                  Operate on the decimals
                1&p:                                     Test each for primality
            2&<                                          Test each if greater than 2
               *                                         Multiply them (AND)
        */@                                            Reduce using multiplication
   #~                                                Filter the permutations by those
                                                     values and return

Mathematica, 115 bytes

#<>""&@@Select[Permutations@#,And@@(PrimeQ@#&&#>2&)/@(FromDigits[#<>"",16]&/@#~Join~Transpose@#)&[#~Partition~3]&]&

La entrada debe ser una lista de caracteres (p {"1", "2", "3", "5", "5", "8", "D", "D", "E"}. Ej. )

Ruby, 146 bytes

La función anónima toma una matriz de nueve enteros, devuelve una solución como una matriz de nueve enteros. Se basa en la función auxiliar gy a require.

require'prime'
g=->x,y,z{(2<s=x<<8|y<<4|z)&&s.prime?}
->r{r.permutation{|i|a=1
3.times{|j|a&&=g[*i[j*3,3]]&&g[i[j],i[j+3],i[j+6]]}
a&&(return i)}}

Esta versión de 140 bytes imprime todas las soluciones posibles, con los enteros como decimales (no estoy seguro si eso está permitido).

require'prime'
g=->x,y,z{(2<s=x<<8|y<<4|z)&&s.prime?}
->r{r.permutation{|i|a=1
3.times{|j|a&&=g[*i[j*3,3]]&&g[i[j],i[j+3],i[j+6]]}
a&&p(i)}}

Sin golf en el programa de prueba

require'prime'
g=->x,y,z{(2<s=x<<8|y<<4|z)&&   #combine 3 input values, check if >2
  s.prime?}                     #and check if prime
h=->r{
  r.permutation{|i|             #iterate over all permutations
    a=1                         #a=truthy
    3.times{|j|
      a&&=g[*i[j*3,3]]&&        #check rows (3 consecutive integers)
          g[i[j],i[j+3],i[j+6]] #and columns
    }
    a&&(return i)               #if a still truthy, return solution.
  }
}

#test cases: uncomment to run. solutions do not always match example solution from OP.
a=10;b=11;c=12;d=13;e=14;f=15
#p h[[1,2,3,5,5,8,d,d,e]]   #2e3815dd5
#p h[[1,1,5,5,5,7,8,a,b]]   #a7b851551
#p h[[0,3,b,d,d,f,f,f,f]]   #ffd0dfb3f
#p h[[3,5,8,9,9,b,e,f,f]]   #8f99e3bf5
#p h[[1,5,8,9,9,b,b,d,f]]   #581bb9fd9
#p h[[1,4,6,6,7,7,9,9,f]]   #6f1469779
#p h[[1,3,3,7,8,b,c,d,d]]   #78d1cd33b
#p h[[2,4,5,7,7,b,b,d,d]]   #7274bd5db
#p h[[1,1,1,8,b,b,d,d,d]]   #11b18dbdd
#p h[[2,2,3,5,5,6,c,d,d]]   #623c25dd5
#p h[[1,2,5,5,7,8,9,9,a]]   #8a5295971
#p h[[1,1,3,5,7,9,b,b,d]]   #5b3db7191

Groovy, 134 Bytes

Encuentra todas las soluciones posibles y las devuelve como una matriz, devuelve []si no hay una solución.

{it.toList().permutations().collect{it.collate(3).every{x=Integer.parseInt(it.join(),16);(2..x**0.5).every{x%it>0};}?it.join():0}-[0]}

Ejemplo de entrada: 123558dde
Salida:

[8235d5e1d, 2dd851e35, 815e352dd, 2e3d5518d, d2d3e5581, 853de5d21, 2dd3558e1, 2dd3e5581, 2e355d18d, 2518dd3e5, dd52e3185, e1d5d5283, 823ed1d55, 28d3e515d, 28d15de35, e351258dd, e5dd21853, 851d2d3e5, ed515d283, 2dd3e5185, 85de35d21, 5d1ed5823, 8dd355e21, d2d3e5815, d2d3e5851, 251e358dd, 2dde35851, 8235d5ed1, 2dde35815, e3585dd21, d2d8153e5, 85d5d12e3, 21dd85e35, d8521de35, 21d85d3e5, e1d5d5823, e35581d2d, 3e52dd581, dd52e3851, dd52e3815, 3e5281dd5, 8dd1253e5, 3e5815d2d, 3e55d128d, ed515d823, de5853d21, e218dd355, d8d1253e5, d8d251e35, d8d5512e3, 2dde35581, 3e52dd851, 5d1ed5283, e21dd5853, 3e5d2185d, 2513e58dd, 2dd3e5815, 2dd3e5851, e1d823d55, 3e52dd815, 581d2de35, e3515d28d, 2e318dd55, ed1823d55, dd52813e5, dd52e3581, 2e3515d8d, 28d3e55d1, 82355de1d, 82355ded1, 2dde35185, 3e5d8d125, 85d21de35, 281dd53e5, d21d85e35, d21e35d85, 2dd8e1355, 28d5d1e35, 85d15d2e3, 2813e5dd5, 3e5d2d185, 5d1e5d283, 3e5d2d581, e1dd55823, 3558e12dd, d55283e1d, 15dde5283, 5d128d3e5, 5518dd2e3, e5d28315d, 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Ejemplo de entrada: 222222222 Salida:[]

Si alguien quiere que lo comente, grita a un hermano.