プログラミング言語Factor †

http://factorcode.org/ 逆ポーランド記法な言語。"1 2 +"など、日本語だと思えばスラスラ読めます。

数独 †

yet another †

2次元配列仕様、16x16に対応。solve は複数解をリストで返します。ここではそのheadをとっているので、解がひとつ見つかりしだい終了します。 - げんま 06/11/25

import System
import List
import Array
import Char
import Monad

dim = 16
sqrtdim = 4

isSingle [x] = True
isSingle _ = False

slice n [] = []
slice n l = a:(slice n b) where (a,b) = splitAt n l

allCells = range ((0,0),(dim-1,dim-1))
rowCells idx =
    let (row,col) = idx
    in range ((row,0),(row,dim-1))
colCells idx =
    let (row,col) = idx
    in range ((0,col),(dim-1,col))
boxCells idx =
    let (row,col) = idx
        a = (row `div` sqrtdim) * sqrtdim
        b = (col `div` sqrtdim) * sqrtdim
    in range ((a,b),(a+(sqrtdim-1),b+(sqrtdim-1)))

unfixedCells ar = filter (\idx -> not (isSingle (ar!idx))) allCells

arrayList ar = [ar!idx | idx <- allCells]

logicalSolve ar = 
    let ar' = foldl f ar $ unfixedCells ar
            where f ar idx = ar//[(idx, getCandidate ar idx)]
        ar'' = foldl f ar' $ unfixedCells ar'
           where f ar idx = 
                     case find isSingle $ map (\func -> ar!idx \\ concat [ar!n | n <- func idx, n /= idx]) [rowCells, colCells, boxCells] of
                       Nothing -> ar
                       Just x -> ar//[(idx, x)]
    in
      if any (\idx -> ar!idx /= ar''!idx) $ allCells
      then logicalSolve ar''
      else ar''

candarList ar = [ar//[(idx,[x])] | x <- ar!idx] where idx = head $ unfixedCells ar

solve ar | all (\idx -> isSingle (ar!idx)) $ allCells = return ar
          | any (\idx -> (ar!idx) == []) $ allCells = fail "fail"
          | otherwise = do candar <- candarList ar
                          solve (logicalSolve candar)
       
getCandidate ar idx =
    let used = concat [ar!x | x <- rowCells idx ++ colCells idx ++ boxCells idx,  isSingle (ar!x)]
    in
    [1..dim] \\ used

main :: IO ()
main = do
  [file] <- getArgs
  contents <- readFile file
  let start = listArray ((0,0),(dim-1,dim-1))
              $ map (\x -> if x == [0] then [1..dim] else x)
              $ map (\x -> [(mdigitToInt x)]) (concat (lines contents))
  printArray (head (solve (logicalSolve start)))
    where printArray ar = mapM_ putStrLn $ (slice dim l) ++ ["\n"]
              where l = map mintToDigit (concat (arrayList ar))

mdigitToInt x | isDigit x = digitToInt x
              | x == 'a' = 10
              | x == 'b' = 11
              | x == 'c' = 12
              | x == 'd' = 13
              | x == 'e' = 14
              | x == 'f' = 15
              | x == 'g' = 16
              | otherwise = -1

mintToDigit x | x < 10 = intToDigit x
              | x == 10 = 'a'
              | x == 11 = 'b'
              | x == 12 = 'c'
              | x == 13 = 'd'
              | x == 14 = 'e'
              | x == 15 = 'f'
              | x == 16 = 'g'
              | otherwise = '0'
入力
050g02c00f70b080
0008500f300dc000
c0e0100b80090d03
0f00030000e00010
3000006974000001
00b5380000fc6700
208700500a00df04
0c0e00400d009030
006080f00c030b00
490fcab005g83027
00c0000340000500
80030007b000a00c
0e006f3008c100b0
03d0000cf0000g60
004b00000000fc00
f0004b0e50670008
出力
d53ge2c61f74b98a
b128549f3gadce76
c7e41gab86592df3
af96d378cbe2541g
3afd2c6974beg851
94b538dg21fc67ae
2687be519a3gdfc4
1cgef74a6d85923b
7g6285f4ac13eb9d
491fcabde5g83627
ebca912347d685gf
8d53g6e7b29fa14c
ge796f32d8c14ab5
53d1a98cfe4b7g62
684b7d15g32afce9
f2ac4bge596713d8

timeは、0m2.065s @ Pen4 2.6GHz

original &dagger;

11月13日のネタ。とりあえず9x9限定です。 とりあえずソースはこんな感じでした。みなさんにいろいろとつっこまれましたが、とりあえず修正はしてません。それにしてもgoはいただけないね、我ながら。

(追記)Haskell Hackerにデバッグしていただきました!

-- Leftが不確定要素(リスト)でRightが確定要素
import System
import Array

-- 最初のLeftを見つけて候補のリストを作る。
go ar = case first 0 of
          Nothing -> [Right ar]
          Just n  -> map (?c -> Left $ ar//[(n,Right c)]) (getCandidate n)
  where
    first n = if n>80 then
                Nothing
              else
                case ar!n of
                  Right _ -> first (n+1)
                  Left  _ -> Just n
    -- 候補のリストを作る関数
    getCandidate n =
      let used = getRow n ar ++ getCol n ar ++ getBox n ar in
      [x|x<-"123456789", notElem x used]

-- 9x9 の数独を想定。使われている関数を見つけ出す関数
getRow n ar = let row = n `div` 9 in
              concatMap (?n -> case ar!(row*9+n) of
                                 Right x -> [x]
                                 Left  _ -> []) [0..8]
getCol n ar = let col = n - (n `div` 9 * 9) in
              concatMap (?n -> case ar!n of
                                 Right x -> [x]
                                 Left  _ -> []) [col,col+9..col+72]
getBox n ar = let line = n `div` 9                  -- 行
                  col  = n - (n `div` 9 * 9)        -- 列
--                   i    = line `div` 3               -- 左上のy
                  i    = line `div` 3 * 3           -- 左上のy   <- ここを修正!
                  j    = col  `div` 3 * 3           -- 左上のx
              in
                concatMap (?n -> case ar!n of
                                 Right x -> [x]
                                 Left  _ -> []) [x*9+y|x<-[i..i+2], y<-[j..j+2]]

-- ファイルからデータを読み込んで最初の配列を作る
main :: IO ()
main = do args <- getArgs
          case args of
            [] -> return ()
            _  -> do contents <- readFile (args!!0)
                     let start = array (0,80) $ zip [0..]
                           [if cs=='0' then Left "0" else Right cs|cs<-contents, cs/='?n']
                         answer = next [Left start]
                     putStr9 $ map (?n -> fromRight $ answer!n) [0..80]
  where
    next ars = case get ars of                  -- ここを回る
                 [a] -> a                       -- found!
                 [] -> next (next' ars >>= go)  -- not yet found
    next' [] = []                               -- Leftをはがす関数
    next' (x:xs) = case x of
                     Left ars -> ars : next' xs
                     Right _  -> error "you never see this message."
    get []     = []                             -- 終了したもの(Right)があるかどうか
    get (x:xs) = case x of
                   Right a -> [a]
                   Left  _ -> get xs

    putStr9 [] = return ()
    putStr9 str = do let (a,b) = splitAt 9 str
                     putStrLn a
                     putStr9 b
    fromRight x = case x of
                    Right y -> y
                    _       -> error "This is left"

入力例。

006000001
070060050
800103200
005040800
040702090
008010700
001205003
060070080
200000400

出力。

536827941
172964358
894153267
715349826
643782195
928516734
481295673
369471582
257638419

ちなみに、PowerPC 1GHzのiBookで

0.16s user 0.02s system 76% cpu 0.236 total

でした。

SEND + MORE = MONEY を解いてみよう! &dagger;

  S E N D
+ M O R E
----------
M O N E Y
(S,M != 0)
  • 10/18の OCaml講義第3回 by ガリグ先生で、授業の課題として出ました。
  • 授業では、search関数はガリグ先生のお手本があって、生徒はcheck関数を書くだけでしたが。
  • 計算量が苦しいなら、M=1はOKにしましょう。 - げんま

授業の課題 &dagger;

let toint (li : int list) =
  List.fold_left (fun a b -> (a * 10 + b)) 0 li;;

let check (d : (char * int) list) =
  let f l = (toint (List.map (fun a -> List.assoc a d) l)) in
  ((List.assoc 'S' d != 0) &&
   (List.assoc 'M' d != 0) &&
   ((f ['S'; 'E'; 'N'; 'D']) + (f ['M'; 'O'; 'R'; 'E']) = (f ['M'; 'O'; 'N'; 'E'; 'Y'])));;

let rec search dict letters numbers =
  match letters with
    [] -> if check dict then [dict] else []
  | a :: letters ->
      let rec choose tried numbers =
	 match numbers with
	   [] -> []
	 | n :: numbers ->
	     let sols = search ((a, n) :: dict) letters (tried @ numbers) in
	     sols @ choose (n::tried) numbers
      in
      choose [] numbers ;;

let rec interval m n =
  if m > n then [] else m :: interval (m+1) n;;

let solve () =
  search [] ['S';'E';'N';'D';'M';'O';'R';'Y'] (interval 0 9);;

solve();;

Gauche &dagger;

ライブラリに、順列組み合わせのpermutationなどがあったので、かなり楽ができました。見つかったらreturnラベルで大域脱出。2.6Ghzで13秒。 - げんま

(use srfi-1)
(use util.combinations)
(use util.match)

(define return #f)

(define (eval-poly li x)
  (fold (lambda (a b) (+  a (* b x))) 0 li))

(define (check li)
  (match li
    ((S E N D M O R Y)
     (if
      (and
       (not (= S 0))
       (not (= M 0))
       (= (+ (eval-poly (list S E N D) 10)
	       (eval-poly (list M O R E) 10))
	    (eval-poly (list M O N E Y) 10)))
      (return (list S E N D '+ M O R E '= M O N E Y))))))

(define (solve)
  (combinations-for-each
   (lambda (a) (permutations-for-each check a))
   (iota 10) 8))

(print
 (call/cc
  (lambda (cc)
   (set! return cc)
   (solve))))

Haskellで解いてみる &dagger;

(追記nobsunさんのコードのほうがスマート。) (らくがきえんじんにも書いた。)

何も考えてない。15分くらいででけた。こういう問題にはリストモナドがめっぽう強い。(けいご) Showのインスタンスが必要なのはご愛嬌。

import Control.Monad.State

ten = [0..9]

-- StateT [Int] [] Intが何であるかを考えるより、単に [Int]->[(Int,[Int])] だと思えばよい 
-- (「リストlを貰って、その中のどれかの要素eと、lからeを取った残りl'の対(e,l')を返す」という非決定的な関数)
getNum :: StateT [Int] [] Int
getNum = StateT $ ?ns -> do{n <- ns; return (n, filter (n/=) ns)}

sendmory = do
  s <- getNum
  if s==0 then lift [] else return ()
  m <- getNum
  if m==0 then lift [] else return ()
  e <- getNum
  n <- getNum
  d <- getNum
  o <- getNum
  r <- getNum
  y <- getNum
  if s*1000+e*100+n*10+d+m*1000+o*100+r*10+e==m*10000+o*1000+n*100+e*10+y then return (s,e,n,d,m,o,r,y) else lift []

instance (Show s, Show e, Show n, Show d, Show m, Show o, Show r, Show y)=>
  Show (s,e,n,d,m,o,r,y) where
  show (s,e,n,d,m,o,r,y) = "("++show s++","++show e++","++show n++","++show d++","++show m++","++show o++","++show r++","++show y++")"
  
main = print (evalStateT sendmory ten)
sydney$ ghc -package mtl Desktop/hoge.hs -o a.out
sydney$ time ./a.out 
[(?,?,?,?,?,?,?,?)]

real    0m4.544s
user    0m4.341s
sys     0m0.076s

体感5秒位 (PPC, 2.3GHz dual) ただし今インタプリタ(ghci)で試したら25秒くらいかかった。

そっちがMonadなら、こっちはamb<<改訂版>> &dagger;

  • 48秒@2.6GHz- げんま
    (use srfi-1)
    
    ;; stack of cc.
    (define fail '())
    
    ;; nondeterminsm operator
    (define (amb li)
      (if (null? li)
          ((pop! fail))
          (call/cc
           (lambda (cc)
    	 (push! fail (lambda ()
    		       (cc (amb (cdr li)))))
    	 (car li)))))
    
    (define (toint li)
      (fold (lambda (a b) (+ a (* b 10))) 0 li))
    
    (define (solve)
      (let ((digs (iota 10 0))
             (digs1 (iota 9 1)))
        (let* ((S (amb digs1))
                (E (amb (lset-difference = digs (list S))))
                (N (amb (lset-difference = digs (list S E))))
                (D (amb (lset-difference = digs (list S E N))))
                (M (amb (lset-difference = digs1 (list S E N D))))
                (O (amb (lset-difference = digs (list S E N D M))))
                (R (amb (lset-difference = digs (list S E N D M O))))
                (Y (amb (lset-difference = digs (list S E N D M O R)))))
          (if
           (= (+ (toint (list S E N D))
                  (toint (list M O R E)))
              (toint (list M O N E Y)))
           (list S E N D '+ M O R E '= M O N E Y)
           (amb '())))))
    
    (print
     (call/cc
      (lambda (cc)
        ;; initial value for fail
        (push! fail
    	   (lambda ()
    	     (cc 'no-choise)))
        (solve))))

javascriptでゲームなら、<canvas>タグが面白い! &dagger;

継続とは? &dagger;

参考文献 &dagger;

何ができるの? &dagger;

  • 大域脱出
  • 例外処理
  • 非決定性 gemmaの実装
    例えば、
    (let ((i (amb 4 6 7))
           (j (amb 5 8 11)))
      (if (prime? (+ i j))
           (list i j)
           (amb)))
    ;Value 23: (6 5)
    のようにすると '(4 6 7) と '(5 8 11) のうちから二つの数の和が素数になる組の1つを返します。 

これを理解するのに、自分は3ヶ月かかりました。 ambは、バックトラック演算子です。動きを大雑把に言うと、

(let (i (amb 4 6 7))で、 i に 4 が入ると同時に、 この時点のツヅキ、

		"6 7))
     (j (amb 5 8 11)))
 (if (prime? (+ i j))
     (list i j)
     (amb)))"

を取り出して、スタックにpush。

次の行、 (j (amb 5 8 11))で、 j に 5が入ると同時に、 この時点のツヅキ、

		"8 11)))
 (if (prime? (+ i j))
     (list i j)
     (amb)))"

を取り出して、スタックにpush。

(prime? (+ 4 5))は偽。(amb)が動く。amb関数は、引数なしで呼ばれると、スタックをpopして、中身の、ツヅキを実行。

		"8 11)))
 (if (prime? (+ i j))
     (list i j)
     (amb)))"

が実行されて、jに8が入ると同時に、 この時点のツヅキ、

		  "11)))
 (if (prime? (+ i j))
     (list i j)
     (amb)))"

を取り出して、スタックにpush...という感じです。

もっと教えて! &dagger;

継続サーバはどうなった? &dagger;

型クラスがあるC言語!? &dagger;

  • Jekyll

    Jekyll is a high-level language that can be losslessly translated to and from readable editable C. This allows it to be used in C projects, with C programmers, C libraries, and C tools.


Compiling Scheme to JavaScript? &dagger;

  • http://hop.inria.fr/usr/local/share/hop/weblets/home/articles/scheme2js/article.html
  • 夏休み中に、Hopを試してみるつもりです。 -- げんま? 2006-08-10 (木) 09:39:32
  • Compiling to JavaScriptいろんな言語で、Javascriptへのコンパイルが模索されているらしい。 -- げんま? 2006-08-26 (土) 10:22:24
  • Scheme2jsを使って、テトリスを書いてみました。http://www.geocities.jp/teruakigemma/scheme2js/demo.html -- げんま? 2006-09-02 (土) 21:10:45
  • sugeeeeee! -- Keigo? 2006-09-04 (月) 16:55:31
  • あれ、IEだとキー入力ができないです。Firefoxでならできてたんです。 -- げんま? 2006-09-04 (月) 21:23:40
  • Safari(MacOSX)ではOK。ところで勉強会には来れません? -- けいご? 2006-09-04 (月) 21:56:00
  • 11日の勉強会に行きます。浜松に帰省してましたが、ようやく。PPLサマースクールでバイト申し込んだので、そこでもみんなに会えます♪ -- げんま? 2006-09-05 (火) 10:13:39
  • prototype.jsのおかげで、IEでキー入力できるようになりました。 -- げんま? 2006-09-05 (火) 22:55:07
  • script.aculo.usのデモを書いてみました。Firefoxでは動いてるんですが、他だとどうでしょう。http://www.geocities.jp/teruakigemma/scheme2js/aculo.html -- げんま? 2006-09-07 (木) 02:09:49

Proof are Programs &dagger;

  • http://www.radiumsoftware.com/0605.html#060523
  • Philip Wadler. Proofs are Programs: 19th Century Logic and 21st Century Computing
  • 数理論理学とコンピュータ・プログラムの間には深い関連性がある。この論文では,近代論理学の開祖であるフレーゲの概念記法を出発点として,ゲンツェンの自然演繹 と,チャーチの型付きラムダ計算の二つの流れを追い,最終的にそれらのモデルがカリー・ハワード対応によって同型として対応付けられるところまでを辿る。

History of Haskell &dagger;


Functional Reactive Programming &dagger;


roguelike in ocaml &dagger;

(今井) http://cristal.inria.fr/%7Eddr/mlrogue/

  • おぉーー! -- 源馬? 2006-07-13 (木) 03:12:06

尋ね人 &dagger;

  • 場違いな質問で恐縮ですが、ご存じありませんか? 名大の方みたいなんですが。
  • http://www.ice.nuie.nagoya-u.ac.jp/~h003149b/lang/index.html -- 源馬? 2006-07-11 (火) 04:30:06
  • その人、気になりますよね。私と同い年です。元坂部研という噂。ただ、私は情報工学の人間ではなかったので、知りません。末ちゃんなら知ってると思う。 -- 今井
  • たくさん興味深いことを書かれているので、続きを読みたい! -- 源馬? 2006-07-13 (木) 03:18:14
  • 確かに同級生のようです.ただ名前が無いので誰だか分からない。。。 -- 末次? 2006-08-10 (木) 21:59:55
  • 名字は"水野"だそうです。そこまでなんとか掴みました。 -- 末次? 2006-08-10 (木) 22:10:37
  • "水野"で坂部研なら水野 清貴君かな? かなり当てずっぽうです.信憑性はありません. -- 末次? 2006-08-10 (木) 22:13:33
  • 違うよ。そうじゃなくて…僕らがB4の時の坂部研だったはず -- けいご? 2006-08-11 (金) 12:07:11
  • M1になってはじめに聞いたのが彼の行方だったのだけど(明らかに先を越されていたから)、確か末ちゃんその時は教えてくれたような… -- けいご? 2006-08-11 (金) 12:09:11
  • はてなブックマークでもそれなりに人気が -- けいご? 2006-08-11 (金) 12:28:46

AA折れ線グラフ &dagger;

AAで折れ線グラフを書くというお題.

入力は'R','F','C'の3種類も文字からなる長さ1以上の文字列

'R'は上昇を表し,折れ線グラフの要素としては '/' (スラッシュ)1文字に対応

'F'は下降を表し,折れ線グラフの要素としては '?' (バックスラッシュ)1文字に対応

'C'は変化なしを表し,折れ線グラフの要素としては'_'(アンダスコア)1文字に対応

たとえば,

$ ./plot RCRFCRFFCCRFFRRCRRCCFRFRFF

とすると

                  __      
                 /  ?/?/? 
 _/?_/?        _/        ?
/      ?__/?  /           
            ?/            

が出力されるようなスクリプトを書け.

--nobsun

源馬のSchemeでの回答はこちら。
http://www.shiro.dreamhost.com/scheme/wiliki/wiliki.cgi?gemma -- 源馬? 2006-07-01 (土) 12:00:06

解答 in Haskell &dagger;

下村です。 無駄に長い上に汚いですけど…。

output str =
    let result = graph str
        output' :: [String] -> IO ()
        output' mat =
            if any null mat then return ()
                            else do if any (' '/=) h then putStrLn h
                                                     else return ()
                                    output' t
                                        where
                                          h = map head mat
                                          t = map tail mat
    in
      output' result

graph :: String -> [String]
graph str =
    let 
        height =  (length str) * 2
        graph' [] _       = []
        graph' (x:xs) pos =
            case x of
              'R' -> oneline (pos) '/' height : graph' xs (pos-1)
              'F' -> oneline (pos+1) '??' height : graph' xs (pos+1)
              'C' -> oneline pos '_' height : graph' xs pos
    in
      graph' str (length str)

-- n番目の文字がcであるような、長さlの文字列を生成する
oneline :: Int -> Char -> Int -> String
oneline _ _ 0 = ""
oneline n c l = (if n==0 then c else ' ') : oneline (n-1) c (l-1)

で、結果は…

Main> output "RCRFCRFFCCRFFRRCRRCCFRFRFF"
                  __      
                 /  ?/?/? 
 _/?_/?        _/        ?
/      ?__/?  /           
            ?/            

Main> 

解答 in OCaml &dagger;

また下村です。OCamlで書き換えたので書いときます。Haskell版より関数とかをちょっと整理しました。あと、文字列はコマンドライン引数で指定するようにしてあります。explodeとimplodeは拡張ライブラリ関数なので、コンパイルするためにはExtLib?をインストールする必要があります。

(* <<COMPILE>> "ocamlopt -I +extlib extlib.cmxa lineGraph.ml" *)
open ExtString.String;;
open List;;
exception NotRFC;;

let any = List.fold_left (or) false;;

let graph charlist =
  let height = (length charlist) * 2 in
  let rec transpose mat = if any (map (fun x -> x=[]) mat)
    then []
    else map hd mat :: transpose (map tl mat) in
  let rec oneline n c l = if l=0
    then []
    else (if n=0 then c else ' ') :: oneline (n-1) c (l-1) in
  let rec graph' charlist pos =
    match charlist with
	[] -> []
      | c::cs -> match c with
            'R' -> oneline (pos) '/' height :: graph' cs (pos-1)
	  | 'F' -> oneline (pos+1) '??' height :: graph' cs (pos+1)
	  | 'C' -> oneline pos '_' height :: graph' cs pos
	  | otherwise -> raise NotRFC
   in
    transpose (graph' charlist (length charlist));;

let output =
  try
    let result =
      map (fun l -> if any (map (fun x -> x<>' ') l)
	              then implode l ^ "?n" else "")
	(graph (explode Sys.argv.(1))) in
    let rec output' list = match list with
	[] -> ()
      | (""::ls) -> output' ls
      | (l::ls) -> print_string l;
	  output' ls in
      output' result
  with
      NotRFC ->
	print_string ("Usage : " ^ Sys.argv.(0) ^ " [RFC]*?n")
    | Invalid_argument _ ->
	print_string ("Usage : " ^ Sys.argv.(0) ^ " [RFC]*?n");;

実行結果は…

mac{sho}% ./a.out RCRFCRFFCCRFFRRCRRCCFRFRFF                   [~/src/ocaml]
                  __      
                 /  ?/?/? 
 _/?_/?        _/        ?
/      ?__/?  /           
            ?/            
mac{sho}%                                                      [~/src/ocaml]
  • Ocamlがわかってないので、おぼろげにしかわからないです。なんかすごい。今度、教えてください。 -- 源馬? 2006-07-04 (火) 03:35:28

HaskellでOS。 &dagger;

http://www.cse.ogi.edu/~hallgren/House/ -- 源馬? 2006-07-04 (火) 16:16:05

The Evolution of a Haskell Programmer &dagger;

The Evolution of a Haskell Programmer かなりハイレベルにバカやってる感じ

  • バカだ〜!fold関数使うまではわかるけど、その後が!まだまだまだまだ続くし。 -- げんま? 2006-08-12 (土) 10:35:43
  • インタプリタを作って階乗計算させたり,型クラスを使ったテクニックなんかもあるので分かると結構良いかも。 -- けいご? 2006-08-12 (土) 15:27:52

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