Produits combinatoires de nombres premiers uniques

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Énoncé du problème

Étant donné un ensemble de nombres premiers uniques consécutifs (ne comprenant pas nécessairement 2), générez les produits de toutes les combinaisons de premières puissances de ces nombres premiers - par exemple, pas de répétitions - et également 1. Par exemple, étant donné l'ensemble {2, 3, 5, 7}, vous produisez {1, 2, 3, 5, 6, 7, 10, 14, 15, 21, 30, 35, 42, 70, 105, 210} parce que:

  1  =  1
  2  =  2
  3  =  3
  5  =  5
  6  =  2 x 3
  7  =  7
 10  =  2 x 5
 14  =  2 x 7
 15  =  3 x 5
 21  =  3 x 7
 30  =  2 x 3 x 5
 35  =  5 x 7
 42  =  2 x 3 x 7
 70  =  2 x 5 x 7
105  =  3 x 5 x 7
210  =  2 x 3 x 5 x 7

Notez que si la cardinalité de votre jeu d'entrée est k, cela vous donnera 2 ^ k membres dans votre jeu de sortie.

Règles / Conditions

  1. Vous pouvez utiliser n'importe quelle langue. Visez le plus petit nombre de caractères du code source.
  2. Votre solution doit être soit un programme complet, soit une fonction complète. La fonction peut être anonyme (si votre langue prend en charge les fonctions anonymes).
  3. Votre solution doit pouvoir prendre en charge des produits jusqu'à au moins 2 ^ 31. Ne vous inquiétez pas de détecter ou de gérer un débordement d'entier si vous passez des nombres dont le produit est trop grand pour être représenté. Veuillez cependant indiquer les limites de vos calculs.
  4. Vous pouvez accepter une liste ou un ensemble et produire une liste ou un ensemble. Vous pouvez supposer que l'entrée est triée, mais vous n'êtes pas obligé de produire une sortie triée.

Contexte

Quand ou pourquoi est-ce utile? Il est très utile de générer une table de multiplicateurs pour faire la course en parallèle dans un algorithme de factorisation d'entier connu sous le nom de factorisation de formes carrées. Là, chaque multiplicateur impair que vous essayez diminue la probabilité que l'algorithme échoue (pour trouver un facteur) d'environ 50% sur les demi-durs durs. Ainsi, avec l'ensemble de génération de nombres premiers {3, 5, 7, 11}, qui produit un ensemble de 16 multiplicateurs d'essai pour faire la course en parallèle, l'algorithme échoue environ 2 ^ –16 du temps sur les demi-durs durs. L'ajout de 13 à la liste des nombres premiers produit un ensemble de 32 multiplicateurs d'essai, réduisant le risque d'échec à environ 2 ^ –32, ce qui donne une amélioration drastique des résultats sans frais de calcul supplémentaires (car même avec deux fois plus de multiplicateurs qui courent en parallèle, sur moyenne, il trouve toujours la réponse dans le même nombre total d'étapes).

Todd Lehman
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Réponses:

18

Pure Bash, 32 octets

eval echo \$[{1,${1// /\}*{1,}}]

Lit la liste d'entrée (séparée par un espace) passée comme argument de ligne de commande.

Trois extensions de shell différentes sont utilisées:

  1. ${1// /\}*{1,}est une extension de paramètre qui remplace les espaces 2 3 5 7par }*{1,pour donner 2}*{1,3}*{1,5}*{1,7. \$[{1,et }]sont ajoutés respectivement au début et à la fin pour donner \$[{1,2}*{1,3}*{1,5}*{1,7}]. La \$[barre oblique inverse est utilisée pour empêcher les tentatives de développement arithmétique à ce stade.
  2. \$[{1,2}*{1,3}*{1,5}*{1,7}]est une extension d'accolade . Étant donné que l' expansion d'accolade se produit généralement avant l'expansion des paramètres , nous devons utiliser evalpour forcer l'expansion des paramètres à se produire en premier. Le résultat de l'expansion de l'accolade est $[1*1*1*1] $[1*1*1*7] $[1*1*5*1] ... $[2*3*5*7].
  3. $[1*1*1*1] $[1*1*1*7] $[1*1*5*1] ... $[2*3*5*7]est une liste d' extensions arithmétiques , qui sont ensuite évaluées pour donner la liste des nombres dont nous avons besoin.

Sortie:

$ ./comboprime.sh "2 3 5 7"
1 7 5 35 3 21 15 105 2 14 10 70 6 42 30 210
$
Traumatisme numérique
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3
L'esprit ... soufflé ... wow!
Todd Lehman
Wtf ... je reçois1 0
username.ak
@ username.ak Quelle est votre contribution? Comment le saisissez-vous (arguments de ligne de commande?). Quelle version de bash utilisez-vous? bash --version
Digital Trauma
12

CJam, 13 octets

1aq~{1$f*+}/p

Lit un tableau (par exemple, [2 3 5 7]) à partir de STDIN. Essayez-le en ligne.

Une fonction anonyme aurait le même nombre d'octets:

{1a\{1$f*+}/}

Exemple d'exécution

$ cjam <(echo '1aq~{1$f*+}/p') <<< '[]'
[1]
$ cjam <(echo '1aq~{1$f*+}/p') <<< '[2 3 5 7]'
[1 2 3 6 5 10 15 30 7 14 21 42 35 70 105 210]

Comment ça marche

1a               " Push R := [1].              ";
  q~             " Read an array A from STDIN. ";
    {     }/     " For each a ∊ A:             ";
     1$f*+       "     R += { ra : r ∊ R }     ";
            p    " Print.                      ";
Dennis
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4
Wow, c'est une façon intelligente de parcourir tous les sous-ensembles.
Martin Ender
9

Haskell, 22

la solution est une fonction anonyme:

map product.mapM(:[1])

exemple d'utilisation:

*Main> map product.mapM(:[1]) $ [2,3,5]
[30,6,10,2,15,3,5,1]

explication:
(:[1]) est une fonction qui, étant donné un nombre, xrenvoie la liste [x,1].
mapM(:[1])est une fonction qui, à partir d'une liste de nombres, mappe la fonction (:[1])sur eux et renvoie toutes les manières possibles de choisir un élément dans chaque liste. par exemple, mapM(:[1]) $ [3,4]mappe d'abord la fonction à obtenir [[3,1] , [4,1]]. alors les choix possibles sont [3,4](en choisissant le premier nombre des deux) [3,1] [1,4]et [1,1]ainsi il revient [[3,4],[3,1],[1,4],[1,1]].

puis des map productcartes sur tous les choix et retourne leurs produits, qui sont la sortie désirée.

cette fonction est polymorphe dans son type, ce qui signifie qu'elle peut fonctionner sur tous les types de nombres. vous pouvez entrer une liste de Intet le résultat serait une liste de Intmais pourrait également être appliqué sur une liste de typeIntegeret retourner une liste de Integer. cela signifie que le comportement de débordement n'est pas spécifié par cette fonction mais par le type de l'entrée (yay Haskell's expressive type system :))

fier haskeller
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Agréable! Y a-t-il des limites à la taille du nombre?
Todd Lehman,
1
@ToddLehman non. Le type numérique par défaut est Integer, qui est un type entier illimité. Il y a aussi Intun entier 32 bits, mais c'est surtout juste une chose héritée.
John Dvorak
@JanDvorak en pratique oui mais j'aime trop le système de typage pour ne pas le mentionner :). une autre chose à noter est que, parce qu'il est anonyme, la façon dont vous l'utilisez est importante car la restriction du monomorphisme peut s'appliquer dans certains cas.
fier haskeller
8

Mathematica, 18 17 octets

1##&@@@Subsets@#&

C'est une fonction anonyme. Appelez ça comme

1##&@@@Subsets@#&[{2,3,5,7}]
Martin Ender
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Et Martin se précipite avec une réponse merveilleusement courte!
Todd Lehman,
@ToddLehman Attendons maintenant la réponse J qui bat celle-ci. ;)
Martin Ender
1
Si Mathematica n'était pas une source fermée, quelqu'un pourrait écrire une version golfée. ×@@@𝒫@#devrait être imbattable.
Dennis
@Dennis La spécification Wolfram Language est disponible indépendamment de Mathematica et je pense qu'il existe une ou deux implémentations open source (incomplètes). La création d'une version alias Unicode de Mathematica a été suggérée plusieurs fois, mais je ne pense pas qu'elle serait très bien reçue sur PPCG. ^^
Martin Ender
2
@ MartinBüttner Excuses pour vous avoir fait attendre: (*/@#~2#:@i.@^#)16 caractères en J;)
algorithmshark
4

Mise à jour: C (fonction f), 92

Même en tant que fonction, c'est toujours l'entrée la plus longue ici. C'est la première fois que je passe un tableau de longueur inconnue comme argument de fonction en C, et apparemment il n'y a aucun moyen pour une fonction C de connaître la longueur d'un tableau qui lui est passé, car l'argument est passé comme pointeur ( quelle que soit la syntaxe utilisée). Un deuxième argument est donc nécessaire pour indiquer la longueur.

J'ai gardé la sortie sur stdout, car configurer un tableau entier et le renvoyer serait presque certainement plus long.

Merci à Dennis pour les conseils.

Voir la fonction f(92 caractères hors espaces blancs inutiles) dans les programmes de test ci-dessous.

Sortie via printf

j;

f(int c,int*x){
  int p=1,i;
  for(i=c<<c;i--;p=i%c?p:!!printf("%d ",p))p*=(i/c>>i%c)&1?1:x[i%c];
}

main(int d,char**v){
  d--;
  int y[d];
  for(j=d;j--;)y[j]=atoi(v[j+1]);
  f(d,y);
}

Sortie via un pointeur de tableau

j,q[512];

f(int c,int*x,int*p){
    for(int i=-1;++i-(c<<c);p[i/c]*=(i/c>>i%c)&1?1:x[i%c])i%c||(p[i/c]=1);
}

main(int d,char**v){
  d--;
  int y[d];
  for(j=d;j--;)y[j]=atoi(v[j+1]);
  f(d,y,q);
  for(j=1<<d;j--;)printf("%d ",q[j]);
}

C (programme), 108

excluant les espaces inutiles.

p=1,i;
main(int c,char**v){
  c-=1;
  for(i=c<<c;i--;i%c||(printf("%d ",p),p=1))(i/c>>i%c)&1||(p*=atoi(v[i%c+1]));
}

Entrée depuis la ligne de commande, sortie vers la sortie standard. C ne va pas gagner ici, mais peut-être que j'essaierai de convertir en fonction demain.

Fondamentalement, nous parcourons toutes les 1<<ccombinaisons de nombres premiers, chaque bit i/cétant associé à la présence ou à l'absence d'un nombre premier particulier dans le produit. La "boucle interne" i%cparcourt les nombres premiers, en les multipliant selon la valeur de i/c.Lorsque i%catteint 0, le produit est sorti, puis défini sur 1 pour l'itération "externe" suivante.

curieusement, printf("%d ",p,p=1)ne fonctionne pas (il imprime toujours un 1.) Ce n'est pas la première fois que je vois un comportement étrange lorsqu'une valeur est utilisée dans a printfet attribuée plus tard dans le même crochet. Il est possible dans ce cas que la deuxième virgule ne soit pas traitée comme un séparateur d'arguments, mais plutôt comme un opérateur.

Usage

$ ./a 2 3 5 7
1 2 3 6 5 10 15 30 7 14 21 42 35 70 105 210
Level River St
la source
C ne définit pas rigoureusement l'ordre dans lequel les arguments sont évalués. En particulier, de nombreux appels de fonction C ont des arguments évalués de droite à gauche.
COTO
De la section 6.5.2.2 de l' ISO / CEI 9899: TC3 : L'ordre d'évaluation du désignateur de fonction, les arguments réels et les sous-expressions dans les arguments réels n'est pas spécifié [.] Il appartient donc au compilateur dans quel ordre une fonction est les arguments sont évalués. Avec -Wsequence-pointou -Wall, GCC se plaindra.
Dennis
1. Vous pouvez modifier c-=1à c--ou même utiliser i=--c<<csi vous ne me dérange pas UB (il semble fonctionner avec GCC). 2. Les deux utilisations de ||peuvent être remplacées par des opérateurs ternaires: p=i%c?p:!!printf("%d ",p)etp*=(i/c>>i%c)&1?1:atoi(v[i%c+1])
Dennis
@Dennis Merci pour les conseils! J'ai posté juste avant de me coucher, alors je venais de lancer le programme. c-=1est un golf de base, je n'aurais pas dû le manquer, mais c'était une correction rapide de bogue car j'avais oublié qu'il y avait une chaîne supplémentaire dans argv (le nom du programme.) i=..c<<cfonctionne sur GCC / cygwin, mais j'ai laissé mon original programme tel quel et passe à une fonction. Je viens donc d'apprendre que sizeofcela ne fonctionne pas sur les tableaux passés comme arguments de fonction. J'ai intégré vos suggestions d'opérateurs ternaires dans la fonction. Je suis resté avec la sortie vers stdout car je ne vois aucun moyen de retourner un tableau.
Level River St
Oui, les tableaux passés comme arguments de fonction se désintègrent aux pointeurs. - Il n'est pas rare en C de passer un pointeur sur le tableau qui devrait contenir les résultats en tant que paramètre de fonction. La question dit que vous pouvez supposer que les produits sont plus petits que 2 ^ 31, vous pouvez donc simplement passer un tableau de taille 512.
Dennis
3

Haskell, 27 octets

Il s'agit d'une implémentation Haskell de la réponse CJam de @ sudo en tant que fonction anonyme. Cela ne battra pas la formidable solution Haskell de @proud haskeller, mais je la déposerai quand même.

foldr((=<<)(++).map.(*))[1]

Explication: foldr prend une fonction binaire, une valeur et une liste. Ensuite , il remplace chaque cellule de contre dans la liste par une application de la fonction, et la fin de la liste par la valeur, comme ceci: foldr f v [a,b,c] == f a (f b (f c v)). Notre valeur est une liste à un élément contenant 1, et la fonction binaire est f = (=<<)(++).map.(*). Maintenant, fprend un nombre n, crée une fonction (n*)qui multiplie par n, en fait une fonction g = map(n*)qui applique cette fonction à tous les éléments d'une liste et alimente cette fonction (=<<)(++). Ici, (++)est la fonction de concaténation, et (=<<)est une liaison monadique , qui dans ce cas prend (++)et g, et donne une fonction qui prend dans une liste, s'appliqueg à une copie de celui-ci, et concatène les deux.

En bref: commencez par [1], et pour chaque numéro nde la liste d'entrée, prenez une copie de la liste actuelle, multipliez tout par net ajoutez-la à la liste actuelle.

Zgarb
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3

Python: 55 caractères

f=lambda l:l and[x*l[0]for x in f(l[1:])]+f(l[1:])or[1]

Génère récursivement les produits en choisissant d'inclure ou d'exclure chaque numéro tour à tour.

xnor
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Solution récursive! Cool!
Todd Lehman,
Je pense que vous pouvez laisser tomber l'espace après andsi vous écrivez la somme dans l'autre sens?
mathmandan
@mathmandan Yup, ça marche, merci.
xnor
3

PARI / GP , 26 octets

v->divisors(factorback(v))

Les versions plus longues incluent

v->divisors(prod(i=1,#v,v[i]))

(30 octets) et

v->divisors(fold((x,y)->x*y,v))

(31 octets).

Notez que si l'entrée était une matrice de factorisation plutôt qu'un ensemble, 18 octets pouvaient être enregistrés en utilisant divisorsseuls. Mais la conversion d'un ensemble en matrice de factorisation semble prendre plus de 18 octets. (Je peux le faire en 39 octets directement v->concat(Mat(v~),Mat(vectorv(#v,i,1)))ou en 24 octets en multipliant et en refactorisant v->factor(factorback(v)), quelqu'un peut-il faire mieux?)

Charles
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2

Sauge - 36 34

Essentiellement, la même que la solution de Martin Büttner , si je comprends bien. Comme je l'ai mentionné dans un commentaire, je pourrais aussi bien l'afficher comme réponse.

lambda A:map(prod,Combinations(A))

Il s'agit d'une fonction anonyme, qui peut par exemple être appelée comme suit:

(lambda A:map(prod,Combinations(A)))([2,3,5,7])
Wrzlprmft
la source
1
Vous pouvez raser 2 octets en en faisant une fonction anonyme (cela est autorisé par la question)
fier haskeller
2

J (20)

Cela s'est avéré plus long que ce que j'espérais ou espérais. Encore: plus court que haskel!

*/@:^"1#:@i.@(2&^)@#

Usage:

    f=:*/@:^"1#:@i.@(2&^)@#
    f 2 3 5 7
1 7 5 35 3 21 15 105 2 14 10 70 6 42 30 210

Cela fonctionne pour tout ensemble de nombres, pas seulement pour les nombres premiers. De plus, les nombres premiers peuvent être de taille illimitée, tant que le tableau a le suffixe x:2 3 5 7x

ɐɔıʇǝɥʇuʎs
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*/@#~2#:@i.@^#est une alternative pour 14 octets.
miles
1

R, 56 octets

r=1;for(i in 1:length(s))r=c(r,apply(combn(s,i),2,prod))

Je considère ici que s est l'ensemble (et une liste). Je suis sûr que cela peut être encore plus court. Je verrai.

Masclins
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1

PHP, 97 octets

<?for(;$i++<array_product($a=$_GET[a]);){$t=$i;foreach($a as$d)$t%$d?:$t/=$d;if($t<2)echo"$i\n";}
Jörg Hülsermann
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