Подсчитайте количество способов положить шарики в урны

9

В этом задании вам дается нечетное количество белых шаров и столько же черных шаров. Задача состоит в том, чтобы подсчитать все способы помещения шаров в лотки так, чтобы в каждом лотке было нечетное число каждого цвета.

Например, скажем, у нас есть 3 белых шара. Различные способы:

(wwwbbb)
(wb)(wb)(wb)

для двух разных возможностей.

Если у нас есть 5 белых шаров, то есть разные способы:

(wwwwwbbbbb)
(wwwbbb)(wb)(wb)
(wwwb)(wbbb)(wb)
(wb)(wb)(wb)(wb)(wb)

Вы можете взять ввод, который представляет собой одно целое число, любым способом, который вам нравится. Выходные данные представляют собой одно целое число.

Ваш код должен быть достаточно быстрым, чтобы вы видели его завершенным для 11 белых шаров.

Вы можете использовать любой язык или библиотеку, которая вам нравится.


источник
Пожалуйста, уточните, может ли наш вывод быть просто количеством разных способов? То есть одно число в качестве выхода?
orlp
5
Я предполагаю, что это из math.stackexchange.com/questions/2736933/… Вы должны процитировать это @Lembik
qwr
3
Я думаю, что вы должны убрать критерий скорости или сделать его более конкретным. «Достаточно быстро» слишком расплывчато.
Дилнан
1
Вы знаете, что пользователи PPCG настолько сумасшедшие, что предпочитают тратить деньги на использование суперкомпьютера для его вычисления за 11, а не на 1 байт? Так зачем тратить свои деньги? :)
user202729
1
(примечание: можно эффективно рассчитать P-функцию с помощью сложной формулы . Можно также рассчитать эту функцию с помощью подходящей формулы.)
user202729

Ответы:

5

Par / GP, 81 байт

p=polcoeff;f(n)=p(p(prod(i=1,n,prod(j=1,n,1+(valuation(i/j,2)==0)*x^i*y^j)),n),n)

Для большей эффективности замените 1+на1+O(x^(n+1))+O(y^(n+1))+ (первый Oтермин уже очень помогает).

Попробуйте онлайн!(более ранняя 86-байтовая версия с парой ненужных паренов и без p=аббревиатуры)

Старая версия, 90 байт

f(n)=polcoeff(polcoeff(taylor(1/prod(i=0,n,prod(j=0,n,1-x^(2*i+1)*y^(2*j+1))),x,n+1),n),n)

Для вычислений f(11)требуется больший размер стека, в сообщении об ошибке будет указано, как его увеличить. Это более эффективно (но менее golfy) , чтобы заменить два , nкоторые появляются в качестве второго аргументов prodс (n-1)/2.

Кристиан Сиверс
источник
Работает до 13 у меня!
Я думаю, что это с использованием версии (n-1)/2?
Кристиан Сиверс
Да, хорошая мысль.
Как вы думаете, возможно ли вычислить f (500)?
2
Требуется несколько минут, чтобы вычислить f (500) = 214621724504756565823588442604868476223315183681404
Кристиан Сиверс
7

Python 3, 108 байт

C=lambda l,r,o=():((l,r)>=o)*l*r%2+sum(C(l-x,r-y,(x,y))for x in range(1,l,2)for y in range(1,r,2)if(x,y)>=o)

Рекурсивно перечисляет все наборы, стараясь не получать дубликаты, всегда генерируя наборы по порядку. Разумно быстро, когда запоминается с помощью C = functoools.lru_cache(None)(C), но это не обязательно для n = 11.

Позвоните, C(num_white, num_black)чтобы получить свой результат. Первая пара n:

1: 1
3: 2
5: 4
7: 12
9: 32
11: 85
13: 217
15: 539
17: 1316
19: 3146
21: 7374

Для генерации результатов:

def odd_parts(l, r, o=()):
    if l % 2 == r % 2 == 1 and (l, r) >= o:
        yield [(l, r)]

    for nl in range(1, l, 2):
        for nr in range(1, r, 2):
            if (nl, nr) < o: continue
            for t in odd_parts(l - nl, r - nr, (nl, nr)):
                yield [(nl, nr)] + t

Например, для (7, 7):

[(7, 7)]
[(1, 1), (1, 1), (5, 5)]
[(1, 1), (1, 1), (1, 1), (1, 1), (3, 3)]
[(1, 1), (1, 1), (1, 1), (1, 1), (1, 1), (1, 1), (1, 1)]
[(1, 1), (1, 1), (1, 1), (1, 3), (3, 1)]
[(1, 1), (1, 3), (5, 3)]
[(1, 1), (1, 5), (5, 1)]
[(1, 1), (3, 1), (3, 5)]
[(1, 1), (3, 3), (3, 3)]
[(1, 3), (1, 3), (5, 1)]
[(1, 3), (3, 1), (3, 3)]
[(1, 5), (3, 1), (3, 1)]
orlp
источник
Очень мило на самом деле.
2

Python 3 , 180 172 байта

def f(n):
 r=range;N=n+1;a=[N*[0]for _ in r(N)];R=r(1,N,2);a[0][0]=1
 for i in R:
  for j in R:
   for k in r(N-i):
    for l in r(N-j):a[k+i][l+j]+=a[k][l]
 return a[n][n]

Попробуйте онлайн!

Простая реализация производящей функции. Долго, но (несколько) эффективно. O (n 4 ) время, O (n 2 ) память.

Результирующий массив aсодержит все результаты всех размеров, вплоть до n, хотя a[n][n]возвращается только .

user202729
источник
Что вычисляет ваш код для четных n, из интереса? Как в [4] [4].
Это пока самое быстрое решение!
2
@Lembik a [4] [4] = Количество способов положить 4 белых шара и 4 черных шара в ячейки, каждая ячейка имеет нечетное количество белых шариков и нечетное количество черных шариков. Точно так же, как в определении.
user202729
1

Python 2 ,168 181 байт

from itertools import*
r,p=range,product
def f(n):
 a,R=eval(`[[0]*n]*n`),r(1,n,2);a[0][0]=1
 for i,j in p(R,R):
  for k,l in p(r(n-i),r(n-j)):a[k+i][l+j]+=a[k][l]
 return a[-1][-1]

Попробуйте онлайн!

Солнечный Патель
источник
Это фрагмент (предполагается, что nсодержит входные данные). Вы должны либо добавить, def f(n):либо n=input()(чтобы сделать его функцией / полной программой, соответственно)
user202729
И ... это Python 2, вы можете использовать вкладку вместо двух пробелов. Сохраняет байт. aМожет быть eval(`[[0]*n]*n`)(где `обозначает repr).
user202729