จำนวนของ Alk เชนแบบตรง * nes ของความยาวที่กำหนด


28

ตรง - โซ่ alk * ne ถูกกำหนดให้เป็นลำดับของอะตอมคาร์บอนที่เชื่อมต่อโดยเดี่ยว (อัลเคน), คู่ (อัลคีน), หรือสามพันธะ (อัลไพน์), (ใช้ไฮโดรเจนแบบนัย) อะตอมคาร์บอนสามารถสร้าง 4 พันธะเท่านั้น ไม่บังคับให้อะตอมของคาร์บอนมีพันธะมากกว่าสี่ อัลคาไลน์เส้นตรง * สามารถแสดงเป็นรายการของพันธะคาร์บอน - คาร์บอน

นี่คือตัวอย่างบางส่วนของ alk-nes แบบสายตรงที่ถูกต้อง:

[]       CH4              Methane
[1]      CH3-CH3          Ethane
[2]      CH2=CH2          Ethene
[3]      CH≡CH            Ethyne
[1,1]    CH3-CH2-CH3      Propane
[1,2]    CH3-CH=CH2       Propene
[1,3]    CH3-C≡CH         Propyne
[2,1]    CH2=CH-CH3       Propene
[2,2]    CH2=C=CH2        Allene (Propadiene)
[3,1]    CH≡C-CH3         Propyne 
[1,1,1]  CH3-CH2-CH2-CH3  Butane
...

แม้ว่าอะตอมเหล่านี้จะไม่เป็นอย่างน้อยอะตอมของคาร์บอนจะมีพันธะมากกว่า 4 พันธะ:

[2,3]
[3,2]
[3,3]
...

งานของคุณคือการสร้างโปรแกรม / ฟังก์ชั่นที่ให้จำนวนเต็มบวกnเอาต์พุต / ส่งกลับจำนวนอัลคาโซ่ตรงที่ถูกต้องของnอะตอมคาร์บอนที่มีความยาว นี่คือOEIS A077998

ข้อมูลจำเพาะ / ชี้แจง

  • คุณต้องจัดการอย่างถูกต้องโดยการส่งกลับ11
  • ชอบ * [1,2]และ[2,1]ถือว่าแตกต่างกัน
  • ผลผลิตคือความยาวของรายการของ alk * nes ที่เป็นไปได้ทั้งหมดของความยาวที่กำหนด
  • คุณไม่จำเป็นต้องจัดการกับ 0 อย่างถูกต้อง

กรณีทดสอบ:

1 => 1
2 => 3
3 => 6
4 => 14

นี่คือรหัสกอล์ฟดังนั้นจำนวนไบต์ที่น้อยที่สุดจึงชนะ!


เพียงเพื่อชี้แจงโซ่ที่ถูกต้องถ้ารวมคู่กันทั้งหมดรวมกัน<=4ใช่มั้ย
Maltysen

คงที่ @Maltysen: ใช่
Zacharý

4
เหตุใดจึงมีลำดับ OEIS สำหรับทุกสิ่ง : P
HyperNeutrino

2
@ ZacharyT มีไฮโดรคาร์บอนหนึ่งตัวที่มีอะตอมของคาร์บอนเป็นศูนย์และมันก็เป็นหนึ่งซึ่งก็มีไฮโดรเจนด้วยเช่นกัน มันเป็นเหตุผลเดียวกันกับสามเหลี่ยมของปาสคาลที่มี 1 อยู่ด้านบนแทนที่จะเป็น 0 หรือสำหรับลำดับ combinatoric อื่น ๆ นับร้อย
Peter Taylor

1
@Emigna นั่นเป็นเพราะมีการเชื่อมโยงลำดับที่ไม่ถูกต้อง ฉันจะแก้ไขมัน
Peter Taylor

คำตอบ:


7

โอเอซิส , 9 7 ไบต์

xcd-+3V

ลองออนไลน์!

คำอธิบาย

สิ่งนี้ใช้ความสัมพันธ์ที่เกิดซ้ำในOEIS :

a (n) = 2 * a (n-1) + a (n-2) - a (n-3)

x    Multiply a(n-1) by 2: gives 2*a(n-1)
c    Push a(n-2)
d    Push a(n-3)
-    Subtract: gives a(n-2) - a(n-3)
+    Add: gives 2*a(n-1) + a(n-2) - a(n-3)
3    Push 3: initial value for a(n-1)
V    Push 1, 1: initial values for a(n-2), a(n-3)

1
ใช้ค่าเริ่มต้นได้ดี! คุณชนะในครั้งนี้;)
Emigna

ใช่มันอาจจะไม่มีทางเอาชนะสิ่งนี้ได้
Zacharý

4
@ ZacharyT เฉพาะในกรณีที่บางคนสามารถหาวิธีที่จะทำให้โปรแกรมมีxkcdอยู่
hBy2Py

4
@ hBy2Py ดีใช้xkcd-+311งานได้เนื่องจากkขณะนี้ไม่มี op ...
Luis Mendo

10

MATL 10 ไบต์

7K5vBiY^1)

ลองออนไลน์!

คำอธิบาย

สิ่งนี้ใช้การจำแนกลักษณะที่พบในOEIS

a (n) เป็นรายการบนซ้ายของพลังงาน n-th ของเมทริกซ์ 3 X 3 [1, 1, 1; 1, 0, 0; 1, 0, 1]

7    % Push 7
K    % Push 4
5    % Push 5
v    % Concatenate all numbers into a column vector: [7; 4; 5]
B    % Convert to binary: gives 3×3 matrix [1, 1, 1; 1, 0, 0; 1, 0, 1]
i    % Input n
Y^   % Matrix power
1)   % Take the first element of the resulting matrix, i.e. its upper-left corner.
     % Implicitly display

6

โอเอซิส , 9 8 ไบต์

บันทึกเป็นไบต์ขอบคุณAdnan

xc+d-63T

ลองออนไลน์!

คำอธิบาย

a(0) = 0
a(1) = 1
a(2) = 3
a(3) = 6

a(n) = xc+d-

x         # calculate 2*a(n-1)
 c        # calculate a(n-2)
  +       # add: 2*a(n-1) + a(n-2)
   d      # calculate a(n-3)
    -     # subtract: 2*a(n-1) + a(n-2) - a(n-3)

1
ดี! ยังxสั้นสำหรับ2*:)
Adnan

1
Beat ya :-P (ฉันไม่เคยเห็นนั่นคือคำตอบของ OASIS)
Luis Mendo

@Adnan มีวิธีใดที่จะบอก Oasis ว่าคุณต้องการเปลี่ยนดัชนีลำดับผลลัพธ์เป็น 1 หรือไม่ ฉันหมายถึงลบ 1 ไปยังอาร์กิวเมนต์อินพุต (แทนที่จะใช้อักษรย่อ0ที่นี่)
Luis Mendo

1
@LuisMendo อ่ายังไม่ได้ใช้งาน แต่เป็นความคิดที่ดีสำหรับรุ่นถัดไป :)
Adnan

For future reference, this is now implemented
Luis Mendo

4

Jelly, 10 bytes

745DBæ*µḢḢ

Try it online!

Uses Luis Mendo's algorithm.

Explanation

745DBæ*µḢḢ    Main link. Argument: n
745D          Get the digits of 745
    B         Convert each to binary
     æ*       Matrix power
        ḢḢ    First element of first row

Jelly, 15 bytes

3Rṗ’µ+2\<5PµÐfL

Try it online!

Uses brute force.

Explanation

3Rṗ’µ+2\<5PµÐfL    Main link. Argument: n
3R                 Start with [1, 2, 3]
   ’               Take the (n-1)'th
  ṗ                Cartesian power
            Ðf     Filter on:
     +2\             Sums of overlapping pairs
        <5           1 for sums < 5, 0 otherwise
          P          Product: 1 if all pairs < 5
              L    Length

4

MATL, 14 bytes

q3:Z^TTZ+!5<As

Try it online!

Explanation

This generates the Cartesian power of [1 2 3] "raised" to the number of atoms minus 1, and then uses convolution to check that no two contiguous numbers in each Cartesian tuple sum more than 4.

q    % Take number of atoms n implicitly
3:   % Push [1 2 3]
Z^   % Cartesian power. Gives a matrix with each (n-1)-tuple on a row
TT   % Push [1 1]
Z+   % 2D convolution. For each tuple this gives the sum of contiguous numbers
5<   % For each entry, gives true if less than 5
!    % Transpose
A    % True if all elements of each column are true. Gives a row vector
s    % Sum of true results. Implicitly display

3

Mathematica, 48 bytes

MatrixPower[{{1,1,1},{1,0,0},{1,0,1}},#][[1,1]]&

As Luis Mendo pointed out, this is A006356 in the OEIS. Here are my original attempts:

Count[Length@Split[#,+##<5&]&/@Tuples[{1,2,3},#-1],0|1]&

For an input n, Tuples[{1,2,3},n-1] is the list of all (n-1)-tuples of elements in {1,2,3} representing all possible sequences of single, double, or triple bonds for n carbon atoms. +##<5& is a pure function which returns whether the sum of its arguments is less than 5, so Split[#,+##<5&]& splits a list into sublists consisting of consecutive elements whose pairwise sums are less than 5. Describing a valid alk*ne is equivalent to this list having length 0 (in the case where n=1) or 1, so I just Count the number of (n-1)-tuples where the length of that list matches 0|1.

Count[Fold[If[+##>4,4,#2]&]/@Tuples[{1,2,3},#-1],Except@4]&

If[+##>4,4,#2]& returns 4 if the sum of its arguments is greater than 4 and returns the second argument otherwise. Fold[If[+##>4,4,#2]&] does a left Fold of its input with this function. So here I Count the number of (n-1)-tuples to which applying this operator doesn't give 4. The case where n=1 is covered since Fold remains unevaluated when its second argument is the empty list {}.


1
Would this work? (Kind of ripped right from OEIS with adjustments) LinearRecurrence[{2,1,-1},{1,3,6},#][[#]]&?
Zacharý

Part of why I love this site is learning all of the features Mathematica has to offer :)
ngenisis

By this site, do you mean OEIS or PPCG?
Zacharý

PPCG. I've picked up alot of Mathematica from people's suggestions.
ngenisis

3

Python, 51 bytes

f=lambda n:n<4and(n*n+n)/2or 2*f(n-1)+f(n-2)-f(n-3)

This is a straightforward implementation of the recurrence relation. Thanks to Tim Pederick for 3 bytes. The output is a float in Python 3 and an integer in Python 2.

Try it online!


(n*n+n)/2 is shorter than [1,3,6][n-1]. And if you're using Python 3 and don't like ending up with floating-point output, (n*n+n)//2 is still shorter.
Tim Pederick


2

Ruby, 62 bytes

->n{c=0
(10**n/10).times{|i|"#{i}#{i*11}"=~/[3-9]/||c+=1}
c}

Horribly inefficient base 10 brute force approach. Could be improved to base 5 for additional bytes.

Numbers are generated where each digit represents a bond (n-1 digits.) 0 represents a bond order of 1, 2 represents a bond order of 3. Digits over 2 are invalid.

We multiply this by 11 to sum adjacent pair of digits. Again digits over 3 are invalid.

We combine the two numbers in a string and perform a regex to search for invalid digits. If none are found, we increment the counter.

in test program

f=->n{c=0
(10**n/10).times{|i|"#{i}#{i*11}"=~/[3-9]/||c+=1}
c}

p f[gets.to_i]

2

Ruby, 51 bytes

->n{a=[1,1,3]
n.times{a<<2*a[-1]+a[-2]-a[-3]}
a[n]}

Based on the recurrence relation per OEIS A006356.

Starts with an array for elements 0,1 and 2 of the sequence which are 1 (as calculated by me, to make it work), 1 and 3 respectively.

Iteratively adds n more elements to the sequence, then returns element n. It always calculates 2 elements more than it actually needs to, but it's still linear time, which is way more efficient than my previous answer.

in test program

f=->n{a=[1,1,3]
n.times{a<<2*a[-1]+a[-2]-a[-3]}
a[n]}

p f[gets.to_i]

2

Mathematica, 42 40 bytes

Byte count assumes a compatible single-byte encoding like CP-1252 (the default on Windows installations).

±0=±1=1;±2=3;±n_:=±(n-1)2+±(n-2)-±(n-3);

This simply implements the recurrence given on OEIS as a unary operator.


2

CJam (19 bytes)

{2,{__-2=+1b+}@*W=}

Online test suite. This is an anonymous block (function) which takes one item on the stack and leaves one on the stack. Note that the test suite includes a(0) = 1.

The recurrence used is based on the observation for the related OEIS sequence A006356:

Equals the INVERT transform of (1, 2, 1, 1, 1,...) equivalent to a(n) = a(n-1) + 2*a(n-2) + a(n-3) + a(n-4) + ... + 1. a(6) = 70 = (31 + 2*14 + 6 + 3 + 1 + 1). - Gary W. Adamson, Apr 27 2009

but with the appropriate offset, which removes the need for the final + 1 as now covered by a(0).

Dissection

{         e# Define a block
  2,      e#   Take starting sequence [0 1] (beginning at index -1 for golfiness)
  {       e#   Loop...
    _     e#     Copy sequence so far
    _-2=+ e#     Append an extra copy of a(n-2)
    1b    e#     Sum
    +     e#     Append
  }@*     e#   ...n times
  W=      e#   Take the final value from the sequence
}

2

Brain-Flak, 56 bytes

Uses the algorithm detailed in the first comment on the OEIS page.

Try it online!

({}[()]<(((())))>){({}[()]<{({}<>({}))<>}<>>)}{}({}<>{})

Explanation

The sequence can be defined as such:

For u(k), v(k), and w(k) such that
u(1) = v(1) = w(1) = 1
u(k+1) = u(k) + v(k) + w(k)
v(k+1) = u(k) + v(k)
w(k+1) = u(k)
u(k) is the number of straight-chain alk*nes with length k

The program starts at 1 and repeatedly applies this recurrence to calculate u(k)

Annotated Code (actual annotation to come)

# Setup: decrement the input by one and push three 1's to the stack under it
({}[()]<(((())))>)

# Calculation:
{                          }           # While the input is not zero (main loop)
 ({}[()]                  )            # Pop the counter decrement it by one and push it
        <                >             # Before the counter gets pushed back to the stack...
         {            }                # Loop while the top of the stack is not zero (subloop)
          (        )                   # Push...
           {}                          # The top of the stack (popped)...
             <>                        # to the other stack...
               ({})                    # plus the top of the other stack (peeked)
                    <>                 # Switch back to the first stack.
                       <>              # Switch to the other stack
                            {}         # Pop the input (now zero)
                              (      ) # Push...
                               {}      # The top of the stack (u(k))...
                                 <>    # to the other stack...
                                   {}  # plus the top of the other stack (zero).

Visualization of the stacks

In one iteration of the main loop this is what happens (note that the zeros may or may not be present but it does not matter either way):

Start of main loop iteration/subloop first iteration:
A    B

u
v
w
0    0
^

After first subloop iteration:
A    B

v
w    u
0    0
^

After second subloop iteration:
A    B

    u+v
w    u
0    0
^

After third subloop iteration (top of stack is zero so subloop terminates):

A    B

   u+v+w
    u+v
     u
0    0
^

End of main loop iteration:
A    B

   u+v+w
    u+v
     u
0    0
     ^

The state of the stacks is now the same as it was at the start of the loop except that the current stack now has the next values for u, v, and w on it.


2

Perl 6, 48

{my @a=1,0,0;@a=reverse [\+] @a for 1..$_;@a[0]}

Originally

sub f {$_>2??2*f($_-1)+f($_-2)-f($_-3)!!(1,1,3)[$_]}

but I forgot I needed the sub f so the iterative solution wins out.


2

Dyalog APL, 30 bytes

{⍵<3:⍵⌷1 3⋄+/∧/¨4≥2+/¨,⍳1↓⍵/3}

Uses brute force. Explanation (my best attempt at one, at least):

⍵<3:⍵⌷1 3 - if ⍵ (function arg) is 1 (case 1) or 2 (case 2), return 1 (case 1) or 3 (case 2)
⋄ - separate statements
⍵/3 - otherwise, 3 repeated ⍵ times
1↓ - without the first element
⍳ - the matrix of possible indices of a matrix of that size
,  - ravel, return a list of all the elements of the matrix
2+/¨ - sum of each contiguous pair on each element
4≥ - tests whether each element is less than or equal to 4
∧/¨ - all elements are true, applied to each item.
+/ - Sum.



1

R, 61 58 55 51 50 bytes

Takes input from stdin, uses matrix exponentiation to determine exact result.

el(expm::`%^%`(matrix(!-3:5%in%2^(0:2),3),scan()))

If you prefer a recursive solution, here's a straightforward implementation of the recurrence relation listed in OEIS, for 55 bytes.

f=function(n)`if`(n<4,(n*n+n)/2,2*f(n-1)+f(n-2)-f(n-3))

1

Excel, 123 bytes

Implements the formula from OEIS:

=4*(SIN(4*PI()/7)^2*(1+2*COS(2*PI()/7))^A1+SIN(8*PI()/7)^2*(1+2*COS(4*PI()/7))^A1+SIN(2*PI()/7)^2*(1+2*COS(8*PI()/7))^A1)/7

As always, input in A1, formula in any other cell.

Dug up old Trig identities to see if could be helpful. Now my head hurts.


0

Lithp, 79 bytes

#N:(((if(< N 4)((/(+ N(* N N))2))((-(+(* 2(f(- N 1)))(f(- N 2)))(f(- N 3)))))))

Implements recursive integer sequence listed in OEIS.

Readable implementation and test suite.

% alkaline.lithp
% run with: ./run.js alkaline.lithp
(
    (def f #N : ((
        (if (< N 4) (
            (/ (+ N (* N N)) 2)
        ) (else (
            (- (+ (* 2 (f (- N 1))) (f (- N 2))) (f (- N 3)))
        )))
    )))

    % Test cases 1 to 4
    (import lists)
    (each (seq 1 4) #I :: ((print (f I))))
)
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.