Suma pięciu kostek

33

Biorąc pod uwagę liczbę całkowitą, wypisz pięć doskonałych kostek, których suma jest tą liczbą całkowitą. Zauważ, że kostki mogą być dodatnie, ujemne lub zero. Na przykład,

-10 == -64 - 64 + 64 + 27 + 27

więc dla danych wejściowych -10można wyprowadzać dane [-64, -64, 64, 27, 27], chociaż możliwe są inne rozwiązania. Pamiętaj, że powinieneś generować kostki, a nie liczby w kostkach.

Rozwiązanie zawsze istnieje - możesz samemu rozwiązać zagadkę. Przypuszcza się ponadto, że wystarczą cztery kostki.

xnor
źródło
Dwa pytania: czy możemy przedstawić jakikolwiek wynik, czy tylko najmniejszy? Dla -10innego możliwego rozwiązania może być -1000+4574296+4410944-4492125-4492125na przykład. I czy wolno generować dane wyjściowe, --czy +-zamiast +/ -odpowiednio (tj. 3 = 27+-27+-125--64--64Zamiast 3 = 27-27-135+64+64)?
Kevin Cruijssen
@KevinCruijssen Każdy wynik jest w porządku. Jeśli masz na myśli wynik --5, powiedziałbym, że nie, zgodnie ze zwykłymi zasadami wyprowadzania wyrażenia .
xnor
@KevinCruijssen Nie musisz wypisywać wyrażenia ze +znakami, tylko liczby.
xnor
-10 = -64 - 64 + 64 + 27 + 27lub-10 = -343 + 0 -8 +125 +216
Angs
3
Interesująca uwaga: 3 nie jest wystarczające (niektóre liczby są niereprezentatywne), ale są pewne liczby, których reprezentatywność jest nieznana (np. 33).
Esolanging Fruit,

Odpowiedzi:

16

Brachylog , 18 bajtów

∧5~lLȧᵐ≥₁∧L^₃ᵐ.+?∧

Wypróbuj online!

Wyjaśnienie

Zasadniczo opisujemy problem, z dodatkowym ograniczeniem, że chcemy, aby lista wyników nie zwiększała się pod względem wielkości: to zmusza Brachylog do prawidłowego śledzenia wszystkich możliwych kombinacji 5 wartości, zamiast nieskończonego cofania się w stosunku do wartości ostatniej element listy.

∧                ∧    (disable some implicit stuff)
 5~lL                 L is a list of length 5
    Lȧᵐ≥₁             L must be a non-increasing list in terms of magnitude
         ∧
          L^₃ᵐ.       The output is L with each element cubed
              .+?     The sum of the output is the input

Znajdowanie różnych rozwiązań

Dołączając a , można użyć tego predykatu, aby znaleźć wszystkie rozwiązania o rosnących rozmiarach: na przykład, oto pierwsze 10 rozwiązań dla42

Fatalizować
źródło
14

Brachylog , 11 bajtów

Dzięki Fatalize za uratowanie jednego bajtu

~+l₅≥₁.√₃ᵐ∧

Wypróbuj online!

Po pierwsze ~+wymusza, że ​​wyjście ( .) musi sumować się z danymi wejściowymi. l₅ponownie ogranicza wynik, dyktując, że musi on mieć długość 5. ≥₁deklaruje, że lista musi być w porządku malejącym (uważam, że jest to konieczne, aby zatrzymać program wchodzący w nieskończoną pętlę)

Wyraźnie ujednolicamy tę listę ze .zmienną wyjściową, ponieważ nasz następny predykat „zmieni” wartości na liście. Następnie pobieramy pierwiastek sześcienny każdej wartości z listy za pomocą √₃ᵐ. Ponieważ Brachylog jest z natury oparty na liczbach całkowitych, dyktuje to, że wszystkie liczby na liście są liczbami kostek.

Wreszcie używamy, ponieważ .na końcu każdej linii jest niejawnie dodane. Ponieważ nie chcemy .być zunifikowani z listą pierwiastków kostki, ujednoliciliśmy ją wcześniej i używamy do zatrzymania jej zjednoczenia na końcu.

H.PWiz
źródło
10

Python 2 , 58 57 54 bajtów

def f(n):k=(n**3-n)/6;return[v**3for v in~k,1-k,n,k,k]

Wypróbuj online!


  • -2 bajty, dzięki Rod
  • -1 bajt, dzięki Neilowi
TFeld
źródło
1
Możesz zapisać 2 bajty zamieniając sygnałk=-(n-n**3)/6;[v**3for v in~k,1-k,n,k,k]
Rod
1
@Rod For -(n-n**3)nie możesz użyć (n**3-n)?
Neil,
@ Nee tak, możesz.
Rod
7

Java 8, 178 87 73 71 65 bajtów

n->new long[]{n*n*n,(n=(n-n*n*n)/6+1)*n*n--,--n*n*n,n=-++n*n*n,n}

-6 bajtów dzięki @ OlivierGrégoire .

To samo wyjaśnienie na dole, ale przy użyciu równania podstawowego zamiast pochodnego, którego użyłem wcześniej (dzięki odpowiedzi Python 3 @LeakyNun na niejawną wskazówkę):

k = (n - n 3 ) / 6
n == n 3 + (k + 1) 3 + (k-1) 3 - k 3 - k 3

Wypróbuj online.


Stara 178 bajtów odpowiedź:

n->{for(long k=0,a,b,c,d;;){if(n==(a=n*n*n)+(b=(d=k+1)*d*d)+(c=(d=k-1)*d*d)-(d=k*k*k++)-d)return a+","+b+","+c+","+-d+","+-d;if(n==a-b-c+d+d)return-a+","+-b+","+-c+","+d+","+d;}}

Wypróbuj online.

Wyjaśnienie:

Pętlę kod 0 w górę, aż do znalezienia rozwiązania. W każdej iteracji sprawdzi te dwa równania:

  • Pozytywne k: n == n 3 + (k + 1) 3 + (k-1) 3 - k 3 - k 3
  • Ujemne k: n == n 3 - (k + 1) 3 - (k-1) 3 + k 3 + k 3

Czemu?

Ponieważ n - n 3 = n * (1-n) * (1 + n), a następnie 6 | (nn 3 ) , można go zapisać jako n - n 3 = 6k .
6k = (k + 1) 3 + (k-1) 3 - k 3 - k 3 .
I dlatego n = n 3 + (k + 1) 3 + (k-1) 3 - k 3 - k 3 dla niektórych k .
Źródło.

Kevin Cruijssen
źródło
1
65 bajtów : n->new long[]{n*n*n,(n=(n-n*n*n)/6+1)*n*n--,--n*n*n,n=-++n*n*n,n}(lub 64 przy użyciu liczb wewnętrznych dla mniej dokładnych wyników)
Olivier Grégoire
6

Galaretka , 13 bajtów

‘c3µ;;C;~;³*3

Wypróbuj online!

Oblicz formułę niezależnie. (x + 1) 3 + (x-1) 3 - 2 × x 3 == 6 × x.


 === Explanation ===
‘c3µ;;C;~;³*3   Main link. Input: (n).
‘               Increment.
 c3             Calculate (n+1)C3 = (n+1)×n×(n-1)÷6.
   µ            Start a new monadic link. Current value: (k=(n³-n)÷6)
    ;           Concatenate with itself.
     ;C         Concatenate with (1-k).
       ;~       Concatenate with bitwise negation of (k), that is (-1-k)
         ;³     Concatenate with the input (n).
           *3   Raise the list [k,k,1-k,-1-k,n] to third power.
                End of program, implicit print.

Alternatywne 13 bajtów: Wypróbuj online!

użytkownik202729
źródło
‘c3µ³;;;C;~*3powinien zapisać bajt, ponieważ (n ^ 3-n) / 6 = C (n + 1, 3)
mile
5

Oktawa , 47 40 33 bajtów

@(n)[k=(n^3-n)/6,k,-k-1,1-k,n].^3

Wypróbuj online!

Zaoszczędziłem 6 bajtów dzięki Giuseppe, ponieważ zapomniałem usunąć stare nawiasy. Zaoszczędził kolejne bajty, zmieniając znaki, dzięki rafa11111.

Używa formuły w połączonym poście math.se :

  1. Ponieważ n - n ^ 3 = n (1-n) (1 + n), to 6 | (n - n ^ 3) i możemy napisać n - n ^ 3 = 6k .
  2. 6k = (k + 1) ^ 3 + (k-1) ^ 3 - k ^ 3 - k ^ 3 .

Wydaje się być dłuższy, jeśli spróbuję rozwiązać równanie: (nn ^ 3) = (k + 1) ^ 3 + (k-1) ^ 3 - k ^ 3 - k ^ 3 w odniesieniu do k , zamiast po prostu używając równania.

Stewie Griffin
źródło
3

Funkcje Minecraft (18w11a, migawki 1.13), 813 bajtów

perfect cubes in minecraft

Korzysta z sześciu funkcji:

za

scoreboard objectives add k dummy
scoreboard objectives add b dummy
scoreboard objectives add c dummy
scoreboard players operation x k = x n
function d
function f
scoreboard players operation x k -= x b
scoreboard players set x b 6
scoreboard players operation x k /= x b
scoreboard players set x b 1
function d
scoreboard players operation x c += x b
function f
scoreboard players set x b 1
function d
scoreboard players operation x c -= x b
function f
function d
function e
scoreboard players operation x b -= x c
scoreboard players operation x b -= x c
function c
function b

b

tellraw @s {"score":{"name":"x","objective":"b"}}

do

scoreboard players operation x b *= x c
scoreboard players operation x b *= x c
function b

re

scoreboard players operation x c = x k

mi

scoreboard players operation x b = x c

fa

function e
function c

„Pobiera dane wejściowe” z nazwanego celu tablicy wyników n, utwórz go, /scoreboard objectives add n dummya następnie ustaw za pomocą /scoreboard players set x n 5. Następnie wywołaj funkcję za pomocą/function a

Używa formuły z tej odpowiedzi matematycznej

Noskcaj
źródło
2

JavaScript (Node.js) , 48 45 bajtów

  • dzięki @Arnauld za zmniejszenie 3 bajtów
n=>[n,1-(k=(n**3-n)/6|0),~k,k,k].map(x=>x**3)

Wypróbuj online!

DanielIndie
źródło
1
Dlaczego |0? n**3-nmusi być wielokrotnością liczby 6 dla liczby całkowitej n.
Neil,
2

MATL , 21 bajtów

|_G|&:5Z^3^t!sG=fX<Y)

Spróbuje wszystkich 5 krotek liczb z zestawu (-abs(n))^3, (-abs(n)+1)^3, ..., abs(n)^3. Jest to więc bardzo nieefektywne.

Wypróbuj online!

Luis Mendo
źródło
2

Haskell , 43 42 bajty

p n|k<-div(n^3-n)6=map(^3)[n,-k-1,1-k,k,k]

Tylko popularna odpowiedź przetłumaczona na Haskell. Dzięki @ rafa11111 za uratowanie bajtu!

Wypróbuj online!

Angs
źródło
2
Możesz zapisać jeden bajt zmieniając znak w kprzydziale ...
rafa11111
2

Łuska , 12 bajtów

ḟo=⁰Σπ5m^3İZ

Wypróbuj online!

Próbuje wszystkich możliwych list 5 kostek i zwraca pierwszą z poprawną sumą.

Wyjaśnienie

ḟo=⁰Σπ5m^3İZ
          İZ    List of all integers [0,1,-1,2,-2,3,-3...
       m^3      Cube of each integer [0,1,-1,8,-8,27,-27...
     π5         Cartesian power with exponent 5. This returns a list of all possible
                lists built by taking 5 elements from the input list. This infinite
                list is ordered in such a way that any arbitrary result occurs at a 
                finite index.
ḟo              Find and return the first element where...
    Σ             the sum of the five values
  =⁰              is equal to the input
Lew
źródło
1

C (gcc) , 85 81 75 bajtów

Zaoszczędzono 4 bajty, a następnie 6 bajtów dzięki zmianie kolejności przydziałów @ ceilingcat

r[5];f(n){r[1]=(n=(n-(*r=n*n*n))/6+1)*n*n--;r[3]=r[4]=-n*n*n;r[2]=--n*n*n;}

Wypróbuj online!

Vazt
źródło
1

Fortran (GFortran) , 53 bajty

READ*,N
K=(N**3-N)/6
PRINT*,(/N,1-K,-1-K,K,K/)**3
END

Wypróbuj online!

Fortran outgolfing Python? Co tu się dzieje?

rafa11111
źródło
1

Python 3, 65 61 60 bajtów

lambda N:[n**3for k in[(N**3-N)//6]for n in[N,-k-1,1-k,k,k]]

Edycja: usunięto niepotrzebne spacje.

Edycja: dzięki inteligentnej zmianie kolejności rafa11111.

Zainspirowany tym .

Wypróbuj online!

Guoyang Qin
źródło
Możesz zapisać jeden bajt za pomocą (N**3-N)i[N,1-k,-1-k,k,k]
rafa11111
1
@ rafa11111 inteligentna zmiana kolejności. Dzięki.
Guoyang Qin
1

R , 40 38 bajtów

Wykorzystuje formułę w powiązanym poście math.SE. Do 2 bajtów dzięki Giuseppe.

c(n<-scan(),k<-(n^3-n)/6,k,1-k,-k-1)^3

Wypróbuj online!

rturnbull
źródło
38 bajtów
Giuseppe,
1

APL (Dyalog Unicode) , 30 26 bajtów

3*⍨⊢,∘(1 ¯1∘+,2⍴-)6÷⍨⊢-*∘3

Wypróbuj online!

Tłumaczenie APL odpowiedzi LeakyNun .

Dzięki Adám za 4 bajty, idąc milcząco.

W jaki sposób?

3*⍨⊢,∘(1 ¯1∘+,2⍴-)6÷⍨⊢-*∘3  Tacit function
                   6÷⍨⊢-*∘3  (n-n^3)/6 (our k)
                 -)          Negate
               2            Repeat twice; (yields -k -k)
       (1 ¯1∘+,              Append to k+1, k-1
     ,∘                      Then append to
                            n
3*⍨                          And cube everything
J. Sallé
źródło
Przepraszam, jeśli coś przeoczyłem, ale: 1) ponieważ w tio jest zadanie, czy twoja odpowiedź tutaj nie jest tylko fragmentem? 2) chociaż użyłeś 30 znaków, ponieważ jest on w Unicode, czy nie używa 43 bajtów, jak wskazano w tio?
rafa11111
1
@ rafa11111 Nie i nie: APL działa dziwnie w TIO. Przypisanie w polu „Kod” jest w rzeczywistości tylko skrótem do korzystania z funkcji w polu „Wejście”; jest to całkowicie niepotrzebne, aby kod działał. Ponadto każdy znak liczymy jako jeden bajt, ponieważ w przypadku Dyalog APL używamy SBCS @ Adám. Mogę dodać link do meta postu, wyjaśniając to później, ale jestem teraz na telefonie komórkowym.
J. Sallé,
Rozumiem. Nie wiedziałem o nich. Dzięki za wyjaśnienie!
rafa11111
1

Łuska , 20 bajtów

m^3m‼:_:→:←;K¹÷6Ṡ-^3

Wypróbuj online!

Używa formuły z tego postu .

Wyjaśnienie

m^3m‼:_:→:←;K¹÷6Ṡ-^3  Implicit input
                Ṡ-    Subtract itself from it
                   ^3    raised to the third power
              ÷6       Divide by six
   m                   Map over the value with a list of functions:
           ;             Create a singleton list with
            K¹             the function of replace by the input
         :←              Append the function of decrement
       :→                Append the function of increment
    ‼:_                  Append the function of negate twice
m^3                    Cube the numbers of the list
Fyr
źródło
1

x 86, 41 39 bajtów

Najczęściej prosta implementacja formuły z wejściem ecxi wyjściem na stosie.

Interesujące jest to, że użyłem funkcji dzielenia, ale ponieważ call labeljest to 5 bajtów , przechowuję adres etykiety i używam 2 bajtów call reg. Ponadto, ponieważ wypycham wartości w mojej funkcji, używam jmpzamiastret . Jest bardzo możliwe, że bycie sprytnym z pętlą i stosem może całkowicie uniknąć sprawdzania.

Nie robiłem żadnych fantazyjnych sztuczek z kostką, jak używanie (k+1)^3 = k^3 + 3k^2 + 3k + 1 .

Dziennik zmian:

  • Napraw liczbę bajtów za pomocą notzamiast neg/ dec.

  • -2 bajty, nie xoring, edxponieważ prawdopodobnie jest to 0 z imul.

.section .text
.globl main

main:
        mov     $10, %ecx   # n = 10

start:
        lea     (cube),%edi # save function pointer
        call    *%edi       # output n^3

        sub     %ecx, %eax  # n^3 - n
                            # edx = 0 from cube
        push    $6
        pop     %ebx        # const 6        
        idiv    %ebx        # k = (n^3 - n)/6
        mov     %eax, %ecx  # save k

        call    *%edi       # output k^3
        push    %eax        # output k^3

        not     %ecx        # -k-1        
        call    *%edi       # output (-k-1)^3

        inc     %ecx        
        inc     %ecx        # -k+1
        call    *%edi       # output (-k+1)^3

        ret

cube:                       # eax = ecx^3
        pop     %esi 
        mov     %ecx, %eax
        imul    %ecx
        imul    %ecx

        push    %eax        # output cube
        jmp     *%esi       # ret

Objdump:

00000005 <start>:
   5:   8d 3d 22 00 00 00       lea    0x22,%edi
   b:   ff d7                   call   *%edi
   d:   29 c8                   sub    %ecx,%eax
   f:   6a 06                   push   $0x6
  11:   5b                      pop    %ebx
  12:   f7 fb                   idiv   %ebx
  14:   89 c1                   mov    %eax,%ecx
  16:   ff d7                   call   *%edi
  18:   50                      push   %eax
  19:   f7 d1                   not    %ecx
  1b:   ff d7                   call   *%edi
  1d:   41                      inc    %ecx
  1e:   41                      inc    %ecx
  1f:   ff d7                   call   *%edi
  21:   c3                      ret    

00000022 <cube>:
  22:   5e                      pop    %esi
  23:   89 c8                   mov    %ecx,%eax
  25:   f7 e9                   imul   %ecx
  27:   f7 e9                   imul   %ecx
  29:   50                      push   %eax
  2a:   ff e6                   jmp    *%esi

Oto moja wersja testowa, która wykonuje całą kostkę na końcu. Po wypchnięciu wartości na stos pętla kostki zastępuje wartości stosu. Obecnie ma 42 40 bajtów, ale gdzieś powinny być jakieś ulepszenia.

.section .text
.globl main

main:
        mov     $10, %ecx       # n = 10

start:
        push    %ecx            # output n

        mov     %ecx, %eax
        imul    %ecx
        imul    %ecx
        sub     %ecx, %eax      # n^3 - n
                                # edx = 0 from imul

        push    $6
        pop     %ecx            # const 6        
        idiv    %ecx            # k = (n^3 - n)/6

        push    %eax            # output k
        push    %eax            # output k

        not     %eax            # -k-1        
        push    %eax            # output -k-1

        inc     %eax            
        inc     %eax            # -k+1
        push    %eax            # output -k+1

        dec     %ecx            # count = 5
        add     $20, %esp
cube:           
        mov     -4(%esp),%ebx   # load num from stack
        mov     %ebx, %eax
        imul    %ebx
        imul    %ebx            # cube 
        push    %eax            # output cube
        loop    cube            # --count; while (count)

        ret
qwr
źródło
0

Sześciennie , 51 znaków, 55 bajtów

⇒-6-^0+7/0»8
$F:^0%@5-7/0»8^0%@5%@5f1+8^0%@5f1-8^0%

Wypróbuj online!

Najwyraźniej MDXF zapomniał wdrożyć SBCS ...

użytkownik202729
źródło
0

Perl 5 -nE, 48 bajtów

say$_**3for$i=($_**3-($n=$_))/6,$i,-1-$i,1-$i,$n

czapka z daszkiem

msh210
źródło
0

PowerShell Core , 52 bajty

$o,(1-($k=($o*$o-1)*$o/6)),(-$k-1),$k,$k|%{$_*$_*$_}

Wypróbuj online!

Korzysta z równania o=o^3 + (1-k)^3 + (-k-1)^3 + k^3 + k^3, gdzie k=o^3 - o; jest to niewielkie refaktoryzacja popularnego l=o-o^3(z k=-l).

Na marginesie, wyrażenie l=o-o^3wygląda jak kot z bolącym uchem.

Jeff Freeman
źródło