Ответы пользователя по тегу Алгоритмы
  • Определить победителя КНБ?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    (-1) % 3 = 2

    Это математическое определение вычетов по модулю. Все числа, которые отличаются на n, имеют одинаковый остаток по модулю n. Конфуз происходит из-за того, что операция взятия по модулю во многих языках программирования работает не так. Для отрицательных чисел она выдаст отрицательное значение, правда к которому можно прибавить n, что бы получить правильный модуль - число от 0 до n-1.

    Поэтому при реализации можно делать (a-b+3)%3 Или преобразовать, чтобы не было вычитания: b == (a+1)%3
    Ответ написан
    Комментировать
  • Односвязные списки. Удаление элемента?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Только если вам известен ПРЕДЫДУЩИЙ элемент. Иначе за честные О(1) вы из односвязного списка ничего не удалите.

    Можно амортизационно удалить за О(1) просто пометив этот элемент удаленным. Но тогда все функции, которые проходятся по списку, должны такие помеченные элементы действительно удалять во время прохода.

    Суммарное время работы алгоритма будет как если бы удаление было за О(1). Но некоторые отдельные операции могут быть сильно медленнее, чем при честной константе. Например, если вы кучу раз добавите элемент в начало списка и тут же удалите, то потом вывод списка будет медленным, несмотря на то, что список должен быть пустым.

    Но на практике этот метод, наверно, не применяется. Потому что вы же где-то берете указатель на удаляемый элемент. Обычно можно вместе с ним получать и указатель на предыдущий. Или тупо использовать двусвязные списки.
    Ответ написан
    1 комментарий
  • Сумма арифметической прогрессии?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Выражение под суммой, отмеченное красным на картинке - это сумма арифметической прогрессии, вы же сами написали.

    Первый член - 1 (при j=i+1), последний - n-i (при j=n). Всего их n-i. Ну а дальше - стандартная формула: среднее крайних членов, помноженное на их количество.

    Как из этого получается O(n^3). По уму, надо раскрыть скобки и разложить на сумму трёх рядов, в зависимости от степени i в слагаемом. Дальше сумма i даст также O(n^2). Сумма по i^2 даст O(n^3). Тут уже нельзя арифметическую прогрессию применять, но это известная формула - сумма n квадратов даст n(n+1)(2n+1)/6. Ее можно вывести, если взять ряд f(x)=1+x+x^2+...+x^n = (1-x^{n+1})/(1-x) и найти (x*f'(x))'. Потом туда можно подставить x=1. Или есть визуальные доказательства. Каждый квадрат - это квадрат из кубиков. Их все можно сложить в пирамиду. 6 таких пирамид можно сложить в параллелепипед.
    Ответ написан
    1 комментарий
  • Как ускорить код?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Никак не ускорить. Во-первых, если вы со сгенерированными размещениями что-то делаете (хотя бы выводите), то сам код генерации уже не медленнее этого. Быстрее может быть только считать что вам там надо умно без генерации вообще.

    Во-вторых, как вам уже сказали - амортизационно это все будет O(s). Потому что внутренний цикл делает "лишних" операций суммарно столько, сколько l-1 на конце всех размещений. Их 0 в l^(n-1)*(l-1) размещениях, 1 в l^(n-2)*(l-1), и т.д. если все это просуммировать, то результат будет меньше l^n - количества итераций внешнего цикла.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Как из убывающей последовательности сделать возрастающую в c++?

    wataru
    @wataru Куратор тега C++
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    1) Проходитесь по массиву, находя убывающие последовательности.

    2) Разворачиваете каждую их них.

    3) ???

    4) PROFIT!

    Вот вам подсказка, как можно выделять в массиве убывающие последовательности.
    start = 0;
    while (start < n) {
      end = start;
      ПОКА (start..end+1 - убывающая последовательность) {
        ++end;
      }
      // start..end - убывающая последовательность.
      start = end+1;
    }


    Развернуть кусок с i по j можно одним циклом while. Меняйте местами 2 крайних элемента и тогда останется развернуть кусок с i+1 по j-1.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Как реализовать функцию копирования бит со смещениями в src и/или dst и не кратным 8 количестве бит?

    wataru
    @wataru Куратор тега C++
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Самое эффективное - использовать какой-нибудь SSE (гуглите shift bits sse. Лучше всего, мне кажется, подойдет _mm_slli_epi64). Но там очень много кода и случаев будет. Придется отдельно разбирать случаи сдвига влево и вправо, отдельно вычленять биты, которые SSE операция при сдвиге бы потеряла и записывать куда надо.

    Следующий по эффективности вариант - это читать в int64_t, и там сдвигать биты. Придется сначала из переменной доставать старшые/младшие 1-7 бит и писать их отдельно, потом сдвигать биты и записывать куда надо. Используйте memcopy для чтения/записи 64-ех бит. Еще можно ускорить, если отдельно обработать первые несколько байт до 64-битного выравнивания, и потом придется еще обрабоать отдельно лишние 0-7 байтов в конце, если их количество не делится на 8.
    Ответ написан
  • Какой алгоритм используется при возможности 2 неудачных попыток?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Предполагаю, что это известная задача, где надо минимизировать количество бросков в хужшем сулчае. Задача решается динамическим программированием.

    Пусть C(n,k) - сколько надо в худшем случае бросков, если мы знаем, что предмет разбивается при бросании с 1..n и можно сделать k неудачных бросков.

    С(n,k) = min_i=1..n-1 ( max(C(i,k-1), C(n-i, k)) )) + 1


    База - C(1, k) = 0; C(n, 1) = n-1.
    Ответ написан
    2 комментария
  • Как разбить числа по группам так, чтобы в группах находились близкие по значению числа?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Надо ввести какую-то метрику - какая-то числовая оценка, которая говорила бы вам, почему [[1,2],[3,4],[5,6]] лучше чем [[1,2,3,4],[5],[6]]. Например, можно взять максимальную разность двух чисел в любой группе. Или сумму квадратов расстояний от всех чисел до среднего в их группе. Или минимальное расстояние между числами в разных группах (это надо максимизировать).

    Потом можно применять какой-то из известных методов кластеризации, в зависимости от выбранной метрики. В случае одного измерения, как у вас (просто числа) можно еще применить и динамическое программирование. Этот метод работает для практически любой вменяемой метрики. Считайте функцию F(n,k) - лучшая возможная метрика если первые n чисел разбить на k групп. Для пересчета надо перебрать, сколько чисел идет в последнюю группу (i), и пересчитать метрику на основе F(n-i, k-1). из всех вариантов выбрать лучший.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Какой алгоритм вычисления кратности чисел более эффективен?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Судя по названию функции (sum) вам надо найти сумму чисел. Это делается в одно действие без циклов вообще.

    Если бы были нужны только числа делящееся на 3, то их сумма - f(n, 3)=3*floor(n/3)(floor(n/3)+1)/2. Эта формула получается вынесением 3 за скобки в сумме и дальше применением формулы армфметической прогрессии.

    Чтобы взять сумму делящихся на 3 или 5 надо взять сумму делящихся на 3, прибавить сумму делящихся на 5 и вычесть сумму делящихся на 15. Потому что делящиеся на 15 были подсчитанны 2 раза в первых слагаемых. Т.е. ответ - f(n,3)+f(n,5)-f(n,15)
    Ответ написан
    Комментировать
  • Влезет ли параллелепипед в четверть цилиндра?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Раз коробка должна стоять одной гранью на полу, то можно перебрать, какая же из них на полу, проверить что прямоугольник помещается в сектор круга и третье измерение коробки не превосходит высоты цилиндра.

    Как проверить прямоугольник на впихивание в сектор? Если коробка помещается, ее можно в секторе вертеть и двигать, пока она не будет касаться границы сектора тремя вершинами. Получаются случаи: угол коробки совспадает с уголом сектора (диагональ прямоугольника <= радиуса), одна точка на прямой стороне сектора и две на круглой, 2 угла на двух прямых сторонах и одна на круглой.

    Два последних случая надо порисовать, ввести какие-то переменные (например во втором случае можно ввести x и y - длины отрезков от угла сектора до углов прямоугольника) решить систему квадратных уравнений (длины сторон заданны, третья точка лежит на окружности) и проверить, что четвертая, свободная точка лежит внутри.

    Что бы не плодить еще и случаи с порядком вершин советую перебрать 3! перестановок всех длин параллелипипида. Третья всегда будет высотой, дву другие в заданном порядке задают расположение точек. Например в первом случае первая длина - будет шириной прямоугольника, а вторая - высотой. В случае касания двумя точками двух прямых сторон, первая длина - будет стороной отсекающей угол, и т.д.

    Вот так перебрав все случаи различных расположений коробки надо проверить, что хотя бы один из них помещается в ваш цилиндр.
    Ответ написан
  • Алгоритм перевода RGB-компонент в длину волны?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Тут не тег "физика" нужен, а "биология". С точки зрения физики - эта задача не имеет смысла, ну не соответствует набор интенсивности трех длин - длине какого-то другого цвета.

    Это задача подобрать такую длину волны, которая стимулирует средний человеческий глаз так же, как набор из трех разной интенсивности. Тут надо знать спектры чусвтительности разных колбочек и оттуда уже плясать.

    Еще надо помнить про специфику работы мониторов - эти самые числа в RGB задают квадратные корни интенсивности свечения разных пикселей.

    Еще, возможно будет легче сначала преобразовать RGB в какой-нибудь YUV или HSL.
    Ответ написан
    1 комментарий
  • Как ускорить перебор элементов списка?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Можно в несколько раз с оптимизировать, переписав на C++ c векторизацией (SSE там всякие). Тогда сравнение двух строк будет 1-2 инструкции вместо 15. Еще можно распаралеллить вычисления. Но все эти оптимизации все равное не позволят вам быстро считать для 100000 строк. Что уж говорить, сама матрица будет занимать минимум 10 гигабайт, если аккуратно на C писать или типизированный numpy массивы использовать. А так она и все 20 и 40 гигабайт займет запросто.

    И ничего сильно более быстрого тут не получится, если вам нужна вся матрица - придется пару минут ее считать в лучшем случае. Вот если вы ее используете для каких-то еще вычислений (например, вы для каждой строки считаете, сколько близких к ней есть в списке), то можно принципиально ускорить решение не вычисляя матрицу, а считая искомое количество сразу.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Как найти количество простых чисел в массиве?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Тут не нужно решето. Надо просто отдельно проверить каждое число на простоту.

    Подсказка: Если число не простое, то у него есть простой делитель не больше корня (потому что иначе - есть хотя бы 2 делителя и они оба больше корня и их произведение уже больше самого числа).
    Ответ написан
    1 комментарий
  • Как повернуть прямую на систему координат?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Вам надо арктангенс брать от отношения, а не тангенс (y2-y1) / (x2-x1).
    Ответ написан
  • Как вычислить ценовой рейтинг товара?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Это называется интерполяция. Вы знаете, что f(a) = 10, f(b)=5. Вам надо найти f(c), при чем f должна попадать под здравый смысл (монтонная, непрерывная функция).

    например, можно взять линейную инерполяцию, тогда f(x) = 10-(x-a)/(b-a)*5.
    Ответ написан
    1 комментарий
  • Какие есть алгоритмы упаковки прямоугольников?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Только перебор. Или, если подойдёт достаточно хорошее решение - всякие эвристики с жадностями.
    Ответ написан
  • Это правильная реализация бинарного поиска?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Работает медленно, потому что вы обрезаете входной массив каждый раз. Для этого приходится обходить и копировать всю нужную часть. Поэтому суммарное время работы будет O(n).

    Чтобы работало быстро вам надо не менять lst, а помнить индексы границ текущего куска.

    Ещё, вам надо останавливаться, когда рассматриваемый кусок станет пустым, чтобы решение не вылетало, если искомого числа в списке нет.

    И последнее, в питоне есть операция целочисленного деления - //. Используйте ее вместо приведения к int после деления.
    Ответ написан
    2 комментария
  • Алгоритм для нахождения количества пересечений отрезков в последовательности(списке)?

    wataru
    @wataru Куратор тега C++
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Заведите массив из нулей. Для каждого отрезка сделайте +1 в координату его левого конца и -1 в координату, следующую за правым концом.

    Потом пройдитесь по массиву слева-направо, поддерживая счетчик. Прибавляйте к счетчику значение массива и выводите значение счетчика.

    Это если вам надо весь массив, как в примере, выводить. Не знаю специфику вашей задачи, может эффективнее будет класть в массив пары {координата, +-1} и сортировать. Потом точно также обойти слева направо поддерживая счетчик.
    Ответ написан
    4 комментария
  • Как понять цифры хэмминга на пальцах?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Генерируются они так:

    Есть у вас список уже сгенеренных чисел, изначально содержит только 1.

    Вы добавляете в список сделющее число, пока не наберете необходимое количество.

    Поддерживайте 3 указателя (изначально на первое число), которые указывают на первые неиспользованные числа для домножения на 2, 3 и 5.

    Каждый раз берете и сморите что лучше - взять число из первого указателя, домножить на 2, взять число из второго домноженное на 3 или из последнего указателя и домножить на 5. Кладете это число в список и сдвигаете указатель.

    Пример:
    шаг 1.
    указатели: 1, 1, 1
    список: {1}
    варианты:1*2, 1*3, 1*5. Лучший - 2.

    шаг 2.
    указатели: 2, 1, 1
    список: {1, 2}
    варианты:2*2, 1*3, 1*5. Лучший - 3.

    шаг 3.
    указатели: 2, 2, 1
    список: {1, 2, 3}
    варианты:2*2, 2*3, 1*5. Лучший - 4.

    шаг 4.
    указатели: 3, 2, 1
    список: {1, 2, 3, 4}
    варианты: 3*2, 2*3, 1*5. Лучший - 5.
    Ответ написан
  • Итерационное вычисление больших степеней числа по цифрам?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Есть неалгоритмический способ ускорить ваше решение - храните в каждой ячейке массива не одну цифру - а несколько. Фактически, проводите вычисления в системе счисления 10000, вместо 10. Или даже 1000000000 - но тогда надо временные вычисления (умножение) делать в int64_t, чтобы переполнения не было.

    Еше, при выводе такого числа надо выводить ведущие нули для всех ячеек, кроме самой старшей.

    Есть и алгоритмический способ - но он сложнее. Есть алгоритм бинарного возведения в степень. Суть в том, что вы возводите число в квадрат и домножаете на базу если надо.

    Но в таком виде алгоритм будет даже медленнее на больших числах. Ему потребуется O(log K) умножений большого на большое (которое делается за O(L^2), где L - длина числа, которая будет O(K)). Итоговая сложность этого алгорима будет O(K^2 log K).

    Когда как ваше текущее решение делает K коротких умножений (Каждое - O(K)) - всего O(k^2) операций. Но если применять быстрое умножение длинных чисел через быстрое преобразование Фурье то итоговая сложность будет O(K log^2 K log log K). Для power=100 особо вы разницы не почуствуете, даже медленнее будет, но вот при каких-нибудь 10000 уже будет заметно быстрее.

    Советую попробовать обычные оптимизации, прежде чем браться за преобразование фурье.

    Еще, вместо хранения конца числа в виде особого значения 10 - вам стоит отдельно хранить длину числа в какой-то переменной с говорящим названием (хотя бы len). Тогда код будет сильно читабельнее.
    Ответ написан
    2 комментария