Отказ от ответственности: история, рассказанная в этом вопросе, является полностью вымышленной и придумана исключительно с целью ознакомления.

Мой босс получил нового игрушечного робота, и он хочет, чтобы я помог ему запрограммировать. Он хочет иметь возможность вводить простые инструкции стрелки, чтобы заставить его двигаться. Эти инструкции: ^ (для движения вперед) <(для поворота влево) и> (для поворота вправо). Однако теперь, когда я запрограммировал робота, ему нужны дополнительные функциональные возможности. Он хочет, чтобы я преобразовал любую последовательность стрелок, которые он вводит, так, чтобы вместо того, чтобы робот взял выбранный путь, он перемещался в желаемое место, обозначенное местом, в котором он оказался бы, если бы он взял введенный путь, так же эффективно, как возможный. Я призываю вас, членов PP & CG, помочь мне с этой задачей.

Твое задание:

Напишите программу или функцию для преобразования строки, составленной из стрелок, в строку, которая как можно быстрее попадет в местоположение, указанное входными данными. Поворот занимает ровно столько же времени, сколько движение вперед или назад.

Входные данные:

Строка стрелок, как указано выше. Если вы хотите, стрелки могут заменить другие символы, но не забудьте указать, что вы делаете это в своем ответе. Все тестовые случаи используют стрелки как обычно.

Выход:

Строка стрелок (или ваших эквивалентных символов), которые доставят робота к желаемому месту назначения максимально эффективно.

Тестовые случаи:

Обратите внимание, что предлагаемые решения являются только возможностями, и что другие решения могут быть действительными.

>^<<^^>^^    -> ^^<^
^^^^>^^^^    -> ^^^^>^^^^
>>>^^^^^^    -> <^^^^^^
>^>^>^>^     -> (empty string)
^<^^<^^<^^^^ -> >^^>^

Подсчет очков:

Память робота ограничена, поэтому ваша программа должна иметь минимально возможное количество байтов.

Retina , 103 74 71 байт

<
>>>
+`(>(\^*>){3})\^
^$1
+`\^(>\^*>)\^
$1
>>(\^*)>(\^+)
<$2<$1
<?>*$

Попробуйте онлайн! Ссылка включает в себя тестовые случаи. Объяснение:

<
>>>

Поворот налево превращается в тройной поворот направо.

+`(>(\^*>){3})\^
^$1

Уменьшить все обороты по модулю 4.

+`\^(>\^*>)\^
$1

Отмените движения в противоположных направлениях.

>>(\^*)>(\^+)
<$2<$1

Поверните тройной правый поворот обратно в левый поворот. Это также обрабатывает случай, >>^>^который должен стать <^<^.

<?>*$

Удалите ненужные конечные повороты.

Mathematica, 135 байт

{a="^"~Table~Ramp@#&;a@#,s=If[#2>0,">","<"],a@Abs@#2,If[#<0,s,""],a@-#}<>""&@@ReIm[j=0;i=1;Switch[#,">",i*=I,"<",i/=I,"^",j+=i]&/@#;j]&

Принимает Listстроки в качестве входных данных.

объяснение

j=0;i=1

Установите jна 0 и установите iна 1.

/@#

Для каждого входного символа ...

Switch[#,">",i*=I,"<",i/=I,"^",j+=i]

Если символ есть >, умножьте iна мнимую единицу. Если символ есть >, разделите iна мнимую единицу. Если персонаж есть ^, добавьте iк j.

ReIm[ ... ;j]

Взять реальную и мнимую части j. Это дает декартову координату робота.

... &@@

Примените следующее к этому результату:

a="^"~Table~Ramp@#&;

Установите aфункцию, которая генерирует строку с символом (input)или 0символом ^s, в зависимости от того, что больше.

{ ... }

List, Состоящий из ...

a@#

aприменяется к первому входу (реальная часть j)

s=If[#2>0,">","<"]

Если второй вход (мнимая часть j) больше , чем 0, >. В противном случае <. Установите sна получившийся символ.

a@Abs@#2

a применяется к абсолютному значению второго входа.

If[#<0,s,""]

Если первый вход меньше 0, s. В противном случае пустая строка.

a@-#

Применить aк входным временам минус один.

... <>""

Присоединяйся к струнам.

Mathematica 119 байт

Окончательная позиция JungHwan к коду пути была короче моей, поэтому я использовал это. Я думаю, что, возможно, есть еще более короткий способ сделать это ...

Я использую встроенную AnglePathфункцию для определения окончательной позиции. Я также определяю символы L, F и R для "<", "^" и ">", чтобы сохранить несколько символов кавычек.

L={0,Pi/2};R=-L;F={1,0};{a="F"~Table~Ramp@#&;a@#,s=If[#2>0,"L","R"],a@Abs@#2,If[#<0,s,""],a@-#}<>""&@@Last@AnglePath@#&

Использование:

%@{R,F,L,L,F,F,R,F,F}

Выход:

FFLF

Рубин , 130 байт

->s{w,d=0,1;s.bytes{|b|b>93?w+=d:d*=1i*(b<=>61)};r,c=w.rect;[w=(d=">><"[c<=>0])+?^*c.abs,?^*r.abs+w,w+d+?^*r.abs][r<=>0].chomp ?>}

Как это работает

->s{
    # We start from (0,0i), direction is +1
    w,d=0,1

    s.bytes{|b|
        # If it's ASCII 94, go one step forward,
        # else multiply direction by +i or -i
        b>93?w+=d:d*=1i*(b<=>61)
    }

    # Get the rectangular representation of the result
    r,c=w.rect

    # Now, create 2 strings of "^" (call them x and y) for horizontal and vertical moves
    # And a single ">" or "<" (call it d) for the direction change
    # If x>0, output x+d+y
    # If x==0, output d+y
    # If x>0, output d+y+d+x
    [w=(d=">><"[c<=>0])+?^*c.abs,?^*r.abs+w,w+d+?^*r.abs][r<=>0]

    #If y==0 we get an extra ">" sometimes
    .chomp ?>
}

Попробуйте онлайн!

J, 90 байт

решение

t=.{&' ><'@*
g=.'^'#~|
(t,g@{.,t@-@(*/),g@{:`g@{:,t@{.,g@|@{.@.(0<:{:))@+.@(+/)@(=&1*j.**/\)

объяснение

есть хитрый трюк с использованием комплексных чисел (умножение на i - это поворот на 90 градусов влево, а -i - на правый).

поэтому мы принимаем наш ввод как комплексные числа: 1 представляет «ход вперед», а i / -i - левый и правый повороты.

окончательная позиция рассчитывается без усилий с этим представлением. Обратите внимание, что это первая (самая правая) часть моего последнего выражения выше:

(+/)@(=&1*j.**/\)

Эта короткая строка выше и решает проблему. Все остальное - просто выяснить, как отформатировать ответ, и, несомненно, может быть значительно больше.

Чтобы понять короткую линию выше, обратите внимание, что */\(просмотр частичных продуктов) дает вам список позиций, с которыми вы сталкиваетесь по каждому индексу на входе: i - север, 1 и -1 - восток и запад, а -i - юг. , Но так как мы начинаем смотреть на север, мы должны умножить все те числа на i, которые в J представлены как j.(пережевывая это предложение на мгновение).

Мы только на самом деле «движение» , когда первоначальный вход 1, поэтому мы умножаем этот результат поэлементно с помощью булевой массива , который является 1 , где первоначальный вход 1 и 0 в противном случае: =&1*. Результатом этого умножения является массив «направленных шагов». Наша окончательная позиция - это просто сумма этих шагов:+/

тестирование

К сожалению, я не могу заставить это работать в TIO по какой-то причине, но вставка следующего в консоль J проверит, что это работает:

t=.{&' ><'@*
g=.'^'#~|
f=.(t,g@{.,t@-@(*/),g@{:`g@{:,t@{.,g@|@{.@.(0<:{:))@+.@(+/)@(=&1*j.**/\)

NB. test cases
NB. format input as complex numbers
convert=. {&0j1 0j_1 1@:('<>^'&i.)

s=. '^<^^<^^<^^^^'  NB. >^^>^
echo f convert s
s=. '>^<<^^>^^'     NB. ^^<^
echo f convert s
s=. '^^^^>^^^^'     NB. ^^^^>^^^^
echo f convert s
s=. '>>>^^^^^^'     NB. <^^^^^^
echo f convert s
s=. '>^>^>^>^'      NB. empty string
echo f convert s

C # (.NET Core) , 349 байт

n=>{int a=0,b=0,x=0,y=1,t=0,j=0,k=0,w,e,r;var p="";foreach(var c in n){if(c==62){t=x;x=y;y=-t;}if(c<61){t=x;x=-y;y=t;}if(c>63){a+=x;b+=y;}}while(a!=j|b!=k){w=0;e=a-j;r=b-k;if(r>=e&r>=-e){w=b-k;k+=w;}else if(r<=e&r<=-e){p+=">>";w=k-b;k-=w;}else if(r>=e&r<=-e){p+="<";w=j-a;j-=w;}else if(r<=e&r>=-e){p+=">";w=a-j;j+=w;}p+=new string('^',w);}return p;}

Попробуйте онлайн!

Принимает строку в качестве входных данных и выводит кратчайший путь, по которому будет осуществляться ввод.

Ungolfed & Комментарии

n =>
{
    // First, calculate the route that the robot is going to take, represented by xy
    int a = 0, b = 0; // The current coordinates (a=x, b=y)
    int x = 0, y = 1; // The movement vector
    int t = 0; // A temp variable
    var p = ""; // The path we are going to return
    // Calculate the path the robot is going to take by input
    foreach (var c in n)
    {
        if (c == '>') { t = x; x = y; y = -t; } // Turn movement vector right
        if (c == '<') { t = x; x = -y; y = t; } //                      left
        if (c == '^') { a += x; b += y; }       // Move forward
    }
    int j = 0, k = 0; // The new movement coordinates (j=x,k=y)
    // While the target position is not reached, move the robot
    while (a != j | b != k)
    {
        int w = 0; // The forward variable, counting how many times we have to go forward
        int e = a - j, r = b - k; // The target position minus the current position (e=x,r=y)
        if (r >= e & r >= -e) { w = b - k; k += w; } // Up
        else if (r <= e & r <= -e) { p += ">>"; w = k - b; k -= w; } // Down
        else if (r >= e & r <= -e) { p += "<"; w = j - a; j -= w; } // Left
        else if (r <= e & r >= -e) { p += ">"; w = a - j; j += w; } // Right
        p += new string('^', w);
    }
    // Return the final path
    return p;
}

JavaScript (Node.js) , 187 байт

s=>{x=y=t=0;r=x=>"^".repeat(x<0?-x:x);for(c of s){t-=b=c<">"||-(c<"^");if(!b)[z=>++y,z=>++x,z=>--y,z=>--x][t&3]()}t=x<0?"<":">";return (y>0?r(y):"")+(x?t+r(x):"")+(y<0?(x?t:t+t)+r(y):"")}

Попробуйте онлайн!

Гольф версия с пробелами

-14 байтов @Neil

Ungolfed:

s=>{
  // convert turns to up/down/left/right movements to final destination
  let directions = [
    z=>++y, // up
    z=>++x, // right
    z=>--y, // down
    z=>--x  // left
  ];
  let x = y = direction = 0;
  for(c of s){
    let relativeDirection = "<^>".indexOf(c)-1; // relative turn offset: -1 = left, 1 = right
    direction += relativeDirection;
    if(direction<0){direction+=4} // make sure direction%4 > 0
    if(c==="^"){directions[direction%4]()} // do the movement if going forwards
  }
  // convert destination back to turns
  // the most efficient output has up before left/right before down
  let absoluteRepeat = num => "^".repeat(Math.abs(num));
  let turn = x<0 ? "<" : ">";
  let outp = "";
  if (y>0) { outp += absoluteRepeat(y) } // handle up before left/right
  if (x) { outp+=turn+absoluteRepeat(x) } // handle left/right
  if (y<0) { outp += (outp?turn:turn+turn)+absoluteRepeat(y)) } // handle down (including w/o left/right)
  return outp;
}

Python 2 , 174 169 165 байтов

Отредактируйте 1: -5 байтов, разрешив направление за пределами диапазона 0-3 и удалив пробелы.

Отредактируйте 2: -4 байта, изменив входные данные на (1, 2, 3) вместо (<, ^,>), так как OP разрешил это, а также изменив мою систему координат, чтобы я мог уменьшить вычисление расстояния.

n,d=[0,0],0
for c in input():exec'd-=1 n[d%2]+=(-1)**(d/2%2) d+=1'.split()[ord(c)-49]
print'2'*n[0]+'13'[n[1]>0]*any(n)+'2'*abs(n[1])+'13'[n[1]>0]*(n[0]<0)+'2'*-n[0]

Попробуйте онлайн!

Определяет окончательные координаты через значения словаря, которые выполняются, а затем просто печатает прямой путь к конечной цели.

Perl 5 , 185 + 1 (-p) = 186 байт

/</?$d--:/>/?$d++:/\^/?$m[$d%4]++:0for/./g;$y=$m[0]-$m[2];$x=$m[1]-$m[3];$q='^'x abs$x;$_=A.$q.B.('^'x-$y);$x<0?y/AB/</:$x?y/AB/>/:0;$_=('^'x$y).($x<0?'<':$x>0?'>':'').$q if$y>0;y/AB//d

Попробуйте онлайн!

JavaScript (document.getElementById () kind), 343 символа

function b(s){s=s.split('');c=[0,0];r=0;p='';w='<';e='>';n='^';for(i in s){r+=s[i]==e?.5:s[i]==w?-.5:0;r=r>1?-.5:r<-.5?1:r;c[1-Math.ceil(Math.abs(r%1))]+=s[i]==n?r>0?1:-1:0;}x=c[0];y=c[1];j=x<0?-x:x;k=y<0?-y:y;f=function(a){p+=a==j?x<0?w:x>0?e:'':j>k?y<0?w:y>0?e:'':y>0?e+e:'';for(i=0;i<a;i++){p+=n}};if(j>k){f(j);f(k)}else{f(k);f(j)}alert(p)}

расширен:

function b(s){

s = s.split('');
c = [0, 0];
r = 0;
p = '';
w = '<';
e = '>';
n = '^';

for(i in s){

    r += s[i] == e ? .5 : s[i] == w ? -.5 : 0;
    r = r > 1 ? -.5 : r < -.5 ? 1 : r;

    c[1 - Math.ceil( Math.abs( r%1 ) )] += s[i] == n ? r > 0 ? 1 : -1 : 0;

}

x = c[0];
y = c[1];
j = x < 0 ? -x : x;
k = y < 0 ? -y : y;

f = function(a){

    p += a == j ? x < 0 ? w : x > 0 ? e : '' : j > k ? y < 0 ? w : y > 0 ? e : '' : y > 0 ? e+e : '';

    for( i = 0; i < a; i++){
        p += n
    }

};

if( j>k ){

    f(j);
    f(k)

} else {

    f(k);
    f(j)

}

alert(p)

}

Использование:

b('^<^^<^^<^^^^')

оповещения: >^^>^

Робот с реверсом был бы полезен.