Стратегии для представления заданного большого целого числа с использованием арифметического выражения

13

Я имею в виду конкретное число, но это часть задачи, которую я выполняю, и я не хочу, чтобы люди делали (все) работу за меня.

Вот число, которое имеет те же цифры, но перемешано:

5713167915926167134578399473447223554460066674314639815391281352328315313091488448321843
8892917486601064146636679920143691047671721184150386045081532202458651561779976236919751
5521854951599379666116678853267398393892536121049731949764192014193648608210652358947001
6332620900065461061195026191178967128001712341637591690941978871368243245270800684616029
6679555942849366434586090627998161441134473428845367022486230724219981658438108844675033
4461550796750244527407413996606134735852639191026103378962082622204359677030054592798927
4145951979523473408718011778751084514127053772614511042703365596651912104541233491744530
87457854312602843967491787086250478422477028164189

Номер имеет 666 цифр (десятичное число). Поскольку я использую Python, целые числа (или технически длинные) автоматически становятся бигнумами.

Мне нужно использовать 255 символов, и мне нужно описать одно и то же число. Описание предназначено для запуска через eval () для получения исходного числа.

Какие стратегии мне следует изучить?

Кристиан Сонне
источник
кодировка base64 (или выше)
Луис Мендо
2
Вы уверены, что фактическое число из вашего запроса не имеет какого-либо свойства, которое облегчает сжатие, которое может быть потеряно из-за перестановки? Я не думаю, что предложения Луиса позволят сократить его. Даже в базе 256 это все еще имеет 277 цифр. Конечно, вы сказали, что у вас есть «255 символов», поэтому я думаю, что в принципе вы могли бы использовать гораздо большую базу, например 2 ^ 16, и перейти на Unicode.
Мартин Эндер
4
Это требует кратчайшего кода для получения числа, что абсолютно необходимо для совета по игре в гольф. Меня беспокоит то, что источник не зачислен - по возможности, необходимо связать задачу, чтобы у нас была атрибуция, и мы можем проверить, можно ли оказывать помощь извне.
xnor
Мне нужно использовать 255 символов, и мне нужно описать одно и то же число. Описание предназначено для запуска через eval () для получения исходного числа : приемлемо ли для вас чтение числа из внешнего ресурса, такого как веб-страница?
Луис Мендо
@ LuisMendo Нет, он должен быть самодостаточным. Кроме того, он может использовать только символы, допустимые в имени файла.
Кристиан Сонн

Ответы:

12

Базовая кодировка

Стандартный метод сжатия чисел состоит в том, чтобы выразить их в большой базе и кодировать цифры в виде символов. Например, если вы закодируете число в базе 256, оно будет иметь только 277 цифр:

[12 24 156 48 101 149 235 32 96 92 20 203 202 164 144 71 193 127 112 77 141 79 210 183 98 155 16 151 65 198 26 236 83 221 220 129 169 254 43 124 245 25 176 182 167 124 95 191 77 25 233 139 190 7 135 2 149 90 163 163 106 193 220 253 109 129 57 219 91 157 218 18 223 11 171 113 209 173 207 123 110 220 79 139 176 143 171 7 30 35 231 151 172 83 120 114 119 47 217 227 50 105 236 91 161 226 112 16 170 57 162 147 36 89 26 9 122 164 15 15 243 108 30 14 233 139 103 137 82 169 2 57 54 71 154 136 23 203 137 10 219 153 24 168 42 218 165 125 185 183 241 91 193 85 195 71 186 18 98 34 196 78 6 193 252 8 177 94 5 24 137 183 127 129 9 77 149 73 148 193 62 220 146 33 130 21 209 153 229 105 100 188 87 235 203 104 207 161 20 17 102 150 252 120 242 222 233 248 114 217 142 31 196 42 161 173 0 244 9 213 178 152 122 170 136 230 135 132 245 69 9 196 231 147 8 175 48 98 101 23 162 144 190 200 62 226 61 27 200 15 232 12 105 187 184 4 121 252 171 240 230 94 161 151 131 209 205 130 193 9 4 155 92 48 59 130 93]

Или выражается в виде строки

"0eë `\ËʤGÁpMOÒ·bAÆìSÝÜ©þ+|õ°¶§|_¿Mé¾Z££jÁÜým9Û[Úß«qÑ­Ï{nÜO°«#ç¬Sxrw/Ùã2iì[¡âpª9¢$Y  z¤ólégR©96GË
Û¨*Ú¥}¹·ñ[ÁUÃGºb\"ÄNÁü±^· MIÁ>Ü!Ñåid¼WëËhÏ¡füxòÞéørÙÄ*¡­ô  Õ²zªæõE Äç¯0be¢¾È>â=Èèi»¸yü«ðæ^¡ÑÍÁ  \0;]"

(Плюс некоторые непечатаемые символы, которые вырезаны в SE.)

Конечно, это все еще слишком долго для вашего 255 символов. Если вы на самом деле говорите о символах (в отличие от байтов), вы можете перейти в Unicode и использовать гораздо большую базу. Как насчет 2 16 ? Это всего 139 цифр:

[12 6300 12389 38379 8288 23572 52170 42128 18369 32624 19853 20434 46946 39696 38721 50714 60499 56796 33193 65067 31989 6576 46759 31839 48973 6633 35774 1927 661 23203 41834 49628 64877 33081 56155 40410 4831 2987 29137 44495 31598 56399 35760 36779 1822 9191 38828 21368 29303 12249 58162 27116 23457 57968 4266 14754 37668 22810 2426 41999 4083 27678 3817 35687 35154 43266 14646 18330 34839 52105 2779 39192 43050 55973 32185 47089 23489 21955 18362 4706 8900 19974 49660 2225 24069 6281 46975 33033 19861 18836 49470 56466 8578 5585 39397 26980 48215 60363 26831 41236 4454 38652 30962 57065 63602 55694 8132 10913 44288 62473 54706 39034 43656 59015 34037 17673 50407 37640 44848 25189 6050 37054 51262 57917 7112 4072 3177 48056 1145 64683 61670 24225 38787 53709 33473 2308 39772 12347 33373]

(Я не могу включить настоящую строку здесь, потому что она содержит некоторые символы CJK, которые запрещены SE.)

Теперь это кажется более выполнимым. Вам просто нужно уметь декодировать его в 116 символов. Если вы не можете, Unicode имеет более 2 16 символов, так что вы можете попробовать использовать еще большую базу.

Мартин Эндер
источник
2
«CJK символы, которые запрещены SE» - wtf?
user253751
@immibis meta.stackexchange.com/a/263725/201409
Мартин Эндер
1
База 2²⁰ описывает число всего в 145 символах .
Деннис
4

Простые множители

Если у номера нет интересных функций, лучше всего использовать базовое кодирование. Следующее, что нужно сделать, это искать интересные особенности номера. Первое, что приходит на ум, - это то, что в нем могут быть факторы малых простых чисел (2,3,5,7 и т. Д.), Возведенные в довольно большие степени. Если вам больше нечего делать, продолжайте пытаться делить на небольшие простые числа и посмотреть, что получится. Если его факторы включают в себя 2**4, 3**4и 7**4, вы можете написать, big number *42**4что на несколько байт короче, чемbig number * 3111696

Уровень реки St
источник
4
Я также попытался бы разложить число плюс или минус целых чисел, чтобы увидеть, есть ли у одного из них более хорошая факторизация. Кроме того, если ваш язык имеет короткий способ получить nпростое число, вы можете сохранить цифру или около того для простого числа, сохранив его индекс вместо простого числа.
2012 rcampion
4

Рекурсивное удаление самой большой площади

Этот подход многократно удаляет наибольшее квадратное число из N, пока не будет смысла продолжать.

while(n>999*999):
    s = sqrt(n,2)
    print s,"** 2 +"
    n = n - s**2
print n

Если вы проигнорируете символы «** 2 +», то в среднем это будет примерно такое же количество цифр, что и исходное число. Восполнение этих 4 дополнительных символов за итерацию требует немного удачи. В случае вашего числа, результат имеет 670 цифр квадратных чисел плюс 7x "** 2+", еще одна ошибка:

755855006990505232214298076833020140623897728341856142793250050184099570268569900389346192358073922001480310798643405893673501405667458785677166605919485512157948819102093414848159820683798554799982163455753292781944741934237780592730586508786425528910736750640071037094033497266578109597923654387813828207885510302579581252831537751**2+
33300095205899066129442737321270515378501483166974896029394675779096351509514355500527819871697116193238261137790928953798777695127752032484956608505929119246433389165**2+
187763197402063683206154659623192450644818397963460986292088297442441704645626089130**2+
278760215056365252005927060531480627653626**2+
639191600506542558482**2+
25777519523**2+
106673**2+
103405

Благодаря тому, что этот алгоритм почти безубыточен в среднем, его можно использовать в сочетании с другими алгоритмами (или даже самими собой) для дальнейшего уменьшения чисел в выражении (за счет некоторых скобок). Эти другие алгоритмы могут быть более дорогими, так как они будут работать на значительно меньших количествах, чем оригинал. В данном примере можно получить чистый выигрыш, если более дорогой и эффективный алгоритм может вырезать 25% символов 33300095205899066129442737321270515378501483166974896029394675779096351509514355500527819871697116193238261137790928953798777695127752032484956608505929119246433389165(второе большое значение в результате)

Sparr
источник
Этот подход можно немного улучшить, проверив кубы, а также очень редко четвертые степени.
Спарр
0

Рядом большие державы

Этот подход ищет [сравнительно] небольшие числа, возведенные в степень, близкую к целевому числу. В большинстве случаев восстановление N как A ** B + C не будет улучшением, но в некоторых случаях это будет.

def nearest_power(n):
    mindiff = 1
    best = (n,1)
    for a in xrange(2,10000):
        b = math.log(n,a)
        if math.ceil(b)-b<mindiff:
            mindiff = math.ceil(b)-b
            print a,"**",b
            best = (a,b)
        if b-math.floor(b)<mindiff:
            mindiff = b-math.floor(b)
            print a,"**",b
            best = (a,b)
    return best

10000произвольная постоянная. Условие спасения также может быть основано на некоторой цели mindiff.

В случае вашего номера выборки N с 666 цифрами, эта функция (с немного увеличенным пределом в 10 тыс.) Обнаруживает, что N ~= 165661162**81.0000000025, N-165661162**81как и число из 659 цифр, вырезаем 7 цифр из числа, которое нужно обработать, за 14 выражений. , отказ.

Sparr
источник