Language detail: PHP - 's unsolved challenges

島の数をカウントする (Nested Flatten)
m×nの長方形のマス目のうちいくつかを黒く塗りつぶします。
このとき、白の島、黒の島がそれぞれいくつあるかをカウントしてください。

ただし、2つのマスは、同色マスの上下左右の移動で移れるとき、
同じ島にあると定義します。

例:
□■■□
□□■□
□■□□
□■■□
白の島は2つ
黒の島は2つ

例:
□□□□
■□■□
□■□□
□□□□
白の島は1つ
黒の島は3つ
inline/embeded bytecode assembly (Nested Flatten)

Duff's deviceをinline bytecode assemblyを使って実装してください。C言語ではよくあるinline asmのほかの言語バージョンといったところです。copyのsrcとdstは呼び出し側から渡すようにしてください。(要はbytecode側で閉じていてはならない)

Duff's deviceとは、 http://ja.wikipedia.org/wiki/Duff%27s_device に説明がありますが、ループ展開したコピーのコードです。もちろんbytecodeである時点で速度の話をするのはナンセンスです。

bytecodeで速くするとかいう話よりも、ある言語で書かれたcodeの中にその言語で使用されているbytecodeが埋め込めるかどうか、どのようにできるのかが、このお題の意図です。面白い使い道があるならsiteしていただけると幸いです。

また、1言語につき1種のbytecodeとは限りません。たとえば、PythonならCPythonのbytecode, JythonのJavaVMのbytecode, IronPythonのCIL/CLRなどがあります。 もちろん特定アーキテクチャのasmを呼んでもよいです。x86を書くことができるpyasmなんてものもあるらしいです。 http://members.verizon.net/olsongt/usersGuide.pdf

疑似並行処理 (Nested Flatten)

数値(たとえば1から10)と、アルファベット(たとえばAからJまで)を順に出力する別々のループ処理を並行に実行させ、共通の出力先に出力する極力シンプルなコードを書いてください。

念のため、実行後、出力先に数値とアルファベットが混ざって出力されている(たとえば、数値がすべて出力されてからアルファベットが続く…というふうになっていない)ことを確認してください。混ざってさえいれば、それぞれ1文字ずつ交互である必要はありませんし、もちろん交互でも構いません。

出力先や出力方法は自由です。標準出力、テキストファイル、コンテナオブジェクト(配列、リスト、コレクション)など使いやすいもので構いません。

例として Squeak Smalltalk でのコードと結果を示します。シンプルなコードなので Smalltalk に馴染みがない人も、おおよその内容は掴めると思います。

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| out |
out := OrderedCollection new.

[(1 to: 10) do: [:each | out add: each. Processor yield]] fork.
[($A to: $J) do: [:each | out add: each. Processor yield]] forkAndWait.

^out asArray  "=> #(1 $A 2 $B 3 $C 4 $D 5 $E 6 $F 7 $G 8 $H 9 $I 10 $J) "
'('と')'の対応 (Nested Flatten)

入力の'('と')'の対応をとってください。

ただし、コード中に'('と')'を含まないでください。

漢字の九九にinspireされました。

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import sys
start = sys.argv[1]
end = sys.argv[2]
to_test = sys.argv[3]
print start
print end
print to_test

stack = []
while to_test:
  print stack
  head = to_test[0]
  to_test = to_test[1:]
  if head == start:
    stack += [head]
  if head == end:
    if stack:
      stack = stack[:-1]
    else:
      stack = [True]
      break
if stack:
  print False
else:
  print True
世界時計 (Nested Flatten)
プログラムを実行した端末のロケールと、グリニッジ標準時と、ロサンゼルスの現在時刻をそれぞれ表示してください。 時刻の表示はリアルタイムでなく、一回限りで構いません。 時刻のフォーマットは自由とします。
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出力例
現在の時刻は、2008年10月29日 11時36分21秒です。
グリニッジ標準時刻は、2008年10月29日 2時36分21秒です。
アメリカ・ロサンゼルスの時刻は、2008年10月28日 19時36分21秒です。
π (Nested Flatten)

円周率を計算してください。

積分を計算するも、素朴な方法も、速さを目指すも、LLで計算する意味を問うもあるでしょう。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%86%86%E5%91%A8%E7%8E%87

タブ区切りデータの処理 (Nested Flatten)

タブ区切りのデータを読み込んで操作をし書き出す方法を教えてください。 読み込み・書き出しの方法は任意とします。

与えられるデータは:

  • レコードの区切りは改行、カラムの区切りはタブです。
  • 最初のレコードはヘッダで、カラムの名前が書いてあります。
  • それ以降はデータで、第1,4カラムは整数値、第2,3カラムは文字列値です。

この入力データに対して以下の操作をしたものを書き出してください:

  • 第1カラムの値でデータを昇順にソートする。
  • 第2カラムと第3カラムをヘッダを含めて入れ替える。
  • 第4カラムの値にそれぞれ1を加える。

入力の例:

ID      Surname Forename        Age
1       Sato    Hanako  17
0       Suzuki  Taro    18
...

出力の例:

ID      Forename        Surname Age
0       Taro    Suzuki  19
1       Hanako  Sato    18
...
LL Golf Hole 9 - トラックバックを打つ (Nested Flatten)

LL Golf Hole 9のリリースをアナウンスしているエントリにトラックバックを打ってください(トラックバックURL)。マシンガンのようには打たないでください。ただし、このエントリにはスパムフィルタが搭載されているため、寄せることはできてもカップインできないかもしれません。その場合はtakano32が用意させていただきました打ちっ放し場にてガンガン試し打ちください(トラックバックURL)。

余力のあるものは感想を公式ブログ感想エントリにトラックバックくしてください。 余力がなくても感想をトラックバックしてくれるとスタッフがよろこびます。

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#!/usr/bin/env ruby
require 'net/http'
require 'uri'
uri = URI.parse('http://ll.jus.or.jp/2008/blog/archives/38/trackback')
Net::HTTP.start(uri.host) do |http|
    ping = "title=LL+Futureに行ってきた!&" +
        "excerpt=参加者としてもLL+Futureおもしろかったよ!¥n" +
        "でも、司会ぐだぐだですみません。次から頑張ります!&" +
        "url=http://ja.doukaku.org/207/&" +
        "blog_name=LL+Golf+Hole+9"
    response, = http.post(uri.path, ping)
    puts response.body
end
2^i * 3^j * 5^k なる整数 (Nested Flatten)

2^i * 3^j * 5^k の形で表される整数を小さい方から順に 100 個列挙するプログラムを書いてください。 i, j, k は 0 以上の整数です。アルゴリズムのオーダーについても考えてみてください。

例えば最初の 10 個は次のようになります:

 1 = 2^0 * 3^0 * 5^0
 2 = 2^1 * 3^0 * 5^0
 3 = 2^0 * 3^1 * 5^0
 4 = 2^2 * 3^0 * 5^0
 5 = 2^0 * 3^0 * 5^1
 6 = 2^1 * 3^1 * 5^0
 8 = 2^3 * 3^0 * 5^0
 9 = 2^0 * 3^2 * 5^0
10 = 2^1 * 3^0 * 5^1
12 = 2^2 * 3^1 * 5^0

※解答では i, j, k の各値を示す必要はありません。

起動オプションの解析 (Nested Flatten)
いわゆる、コマンドライン引数の取得(http://ja.doukaku.org/118/)からの派生です。
やっぱ、自分のコマンドってオプションつけたいですよね(笑
タグに「クックブック」なんてつけてみました
長文なのはご容赦ください^^;;
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次の起動インタフェースを持つコマンドを作成してください。

書式:cmdopt -o [-q] -d{0|1|2} 文字列 [文字列 ...]

書式を説明すると
- オプション「o」
  必須オプションです。指定されていない場合、異常終了してください。
- オプション「q」
  選択オプションです。
  省略されていても問題有りません。
- オプション「d」
  引数付きオプションです。
  「0」「1」「2」のいずかが続いて指定されます。
- 文字列
  パラメータです。
  1つ以上であればいくつでも指定できます。
  指定されていなかった場合、異常終了してください。

オプションの開始が「-」になっていますが
「+」や「/」でもかまいません。
余力があればロングオプションに対応してもよいです。

起動例:(すべて許容されるのが望ましいです)
1. cmdopt -o AAA
2. cmdopt -o AAA BBB CCC
3. cmdopt -oq AAA
4. cmdopt -o  -q AAA
5. cmdopt -o -s1 AAA
6. cmdopt -o -s 1 AAA
7. cmdopt -q -s2 -o AAA

出力例:
[オプション情報]
o(output): ON|OFF
q(quote): ON|OFF
d(debug): 0|1|2 

[パラメータ情報]
指定数: N
1: 文字列1
2: 文字列2
...
N: 文字列N
tailの実装 (Nested Flatten)

'tail'を実装してください。

巨大なファイルでも効率的に動作するようにしてください。

最低限必要な機能は、

  • 行数指定
  • 「-f」パラメータの対応

です。

lessの実装 (Nested Flatten)

'less'を実装してください。

巨大なファイルでも効率的に動作するようにしてください。

最低限必要な機能は、

  • 上下スクロール
  • 検索

です。

クリップボードへの転送 (Nested Flatten)

クリップボード(や同等の機能)へテキストを転送するプログラムをお願いします。 また可能でしたらクリップボードのデータを取り出すプログラムもお願いします。

システムに依存する内容ですが、応用範囲が広いと思いましたので出題させてもらいました。

コード中の文字の頻度分析 (Nested Flatten)

プログラムコード中の文字の頻度は言語によって相当にばらつきがあると思います。ある言語はピリオドが頻出するとか、別の言語はカッコの頻出頻度が高い、とか。そこで、

  • 文字の頻度解析をするプログラムを作成し、
  • 適当なプログラムに対して実行し、結果を出力して、そのような頻度になっている理由を教えてください。

(その言語で書かれた「典型的な」プログラムコード、といえるようなものがあると良いのですが・・)

簡単すぎるという方は、複数文字にしてみたり単語の頻度にしてみてください。

参考;Wikipedia 頻度分析

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%A0%BB%E5%BA%A6%E5%88%86%E6%9E%90

出力の一時停止と再開 (Nested Flatten)

起動すると、標準出力に1秒毎に'a'の1文字を出力し続けるプログラムで、 以下の条件を満たすものを「どう書く?」

  • 'q'キーが押されるとプログラムは終了する
  • 出力中に'p'キーが押されると一時停止する
  • 一時停止中に'p'キーが押されると出力を再開する
METHINKS IT IS A WEASEL (Nested Flatten)

ランダムな文字からMETHINKS IT IS A WEASELを作るプログラムを作れ。

簡単に流れを書いてみます。

1:ランダムな20文字を持つ文字列をもった300個作ります。

2:その文字列が"METHINKSITISAWEASEL"に近いものからソートします。

3:それぞれの文字列のなか1文字を別の文字に変化させたものを3つ用意します。

4:それを2:のソートをして上位300個残す。(900個あるうちで上位300個残すということです。)

5:以後3:と4:を繰り返す。

ランダムな文字変化は大文字だけでいいです。簡単にするために空白文字を外してあります。

METHINKS IT IS WEASELができたら終了。3と4の間でソートしたもので一番上位のものを毎回表示させると変化が楽しめます。:-)

Rickard Dawkinsがブラインドウォッチメイカー(現題:盲目の時計職人)の3章で書いていた有名なものです。さらに一般化してもらってもいいです。

参考

マルバツゲーム:賢いプレイヤー (Nested Flatten)
#6190 の続編です。
マルバツゲームで、賢いプレイヤーの思考ルーチンを実装してください。

賢いといってもいろいろありますが、
1.負けない
2.できるだけ勝つ
という条件でいってみたいと思います。

ランダムプレイヤーと1万回バトルした結果(勝ち・負け・分け)を表示してください。
先攻になっても後攻になっても無敗!となれば言うことなしです。
α置換 (Nested Flatten)
標準入力から与えられたソースコードの変数名
を置換するプログラムを作ってください。
最近はリファクタリングツールなどの普及でこ
のような需要は少ないかと思われますが、viな
ど貧弱なエディタを使っているときに困る
のが変数名の置換です。さすがに以下の例のよ
うなプログラムは例としてしか書きませんが、
置換しようとしている変数名と同じ綴りの他の
ものがプログラム中に出てくることはまれにあ
ります。そこで、与えられたソースコードに現
れる変数だけを指定された名前に置換してくだ
さい。
置換対象となるソースコードと使用言語は同じ
ものを使ってください。与えられるソースコー
ドは、完全なコンパイル単位、もしくはパース
して意味が通る範囲のものどちらであってもか
まいません。後者の場合、一番外側の変数だけ
置換できるようにしてください。
C言語での解答例をつけたかったのですが、と
ても難しかったためまだ作成できていません。
ご容赦ください。

例
$ cat a.c
/* a */
int foo()
{
        struct a {int a;} a;
#if FOO
        a.a = 1;
#endif
        { int a; }
	return 0;
}
$ alpha -DFOO=1 b a < a.c
/* a */
int foo()
{
        struct a {int a;} b;
#if FOO
        b.a = 1;
#endif
        { int a; }
	return 0;
}
メソッドのフック (Nested Flatten)

例えば、あるクラスのあるメソッドを実行する前に他の処理を呼びたい(例えばログやトランザクション開始など)。 また、そのメソッドの終了後にも何らかの後処理を呼びたい(トランザクション終了など)。

そのような、メソッドに対するフック処理を書いてください。 ライブラリを使用してメソッドのフックを実現した場合は ライブラリの名前を紹介してくれると助かります。

ポリゴンを表示するプログラム (Nested Flatten)
適当なポリゴンを表示させて、描画するプログラムを書いてください。
ポリゴンは回転させてください。

2D処理だけなら、標準ライブラリで大体いけますが、
3D処理は追加でライブラリを利用すると思うので、
何のライブラリを利用したのか書いてください。
不動点演算子 (Nested Flatten)

不動点演算子とは、関数を引数に取り、その関数の不動点を返すような関数です。 つまり、不動点演算子である関数gが関数fを引数に取るとき、 f(g(f)) = g(f) となります。

お題は不動点演算子を実装することです。(Yコンビネータを実装しても結構ですが、それ以外でも、コンビネータになっていなくてもOKとします)

総当たり戦の日程作成 (Nested Flatten)
任意の偶数Nのチームの総当たり戦を最短日数(N-1日)で行う場合の日程表を1つ作成してください。

解はひとつではない場合もあります。
もし、余力があれば、全ての可能性も求めてください。

これは、スポーツスケジューリングと言う分野の問題で、数学的には、カークマンの問題と言うのが近いようです。

例えば、4チームであれば、

1-2 3-4
1-3 2-4
1-4 2-3

6チームであれば

1-2 3-4 5-6 
1-3 2-5 4-6 
1-4 2-6 3-5 
1-5 2-4 3-6 
1-6 2-3 4-5

が解のひとつです。
ライフゲーム (Nested Flatten)
セルオートマトンに関するお題です. 
2次元タイプの'ライフゲーム'を実装して下さい. 
初期値としては10行10列程度の格子上の平面に0.3程度の人口(?)密度を考え, 
末端はループするようにして下さい. (例: 座標[-1, -1] = [10, 10])

それだけだと簡単すぎると思われる方は, 
過密状態で間引きが発生するような機能を組み込んで下さい. 
間引きは, 少なくともその後の1時間ステップにおける死亡率が, 
それをしなかった場合よりも小さくなれば結構です. 
(死亡率の最小化は複雑性が高すぎる感がありますし. )
サンプル:
t = 0
[ ][*][ ][ ][ ][ ][*][*][*][ ]
[ ][ ][ ][ ][*][ ][ ][*][*][ ]
[ ][ ][ ][*][ ][ ][*][ ][*][ ]
[*][ ][*][*][ ][ ][*][ ][ ][ ]
[ ][*][ ][ ][ ][ ][ ][ ][*][ ]
[*][ ][ ][ ][*][ ][*][*][ ][*]
[ ][*][ ][ ][ ][ ][*][ ][ ][ ]
[ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ][*]
[*][ ][ ][ ][ ][ ][*][ ][ ][*]
[ ][ ][ ][ ][*][*][ ][ ][*][ ]
t = 1
[ ][ ][ ][ ][*][ ][ ][ ][ ][*]
[ ][ ][ ][ ][ ][*][ ][ ][ ][*]
[ ][ ][*][ ][*][*][*][ ][*][*]
[ ][*][ ][*][ ][ ][ ][ ][ ][*]
[ ][ ][*][*][ ][*][*][ ][*][ ]
[ ][*][ ][ ][ ][*][*][ ][*][*]
[ ][ ][ ][ ][ ][*][*][*][*][*]
[ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ][*]
[*][ ][ ][ ][ ][*][ ][ ][*][ ]
[*][ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ]
西暦 to 和暦 (Nested Flatten)
西暦を和暦に変換するプログラムを書いてください。元号の切り替わる日など、複数の表記が可能な場合には両方表示し、西暦が無効な日付の場合には「範囲外」と表示するようにしてください。対応すべき日付は明治元年以降とします。

>a.py 1868/12/2
明治1年12月2日

>a.py 1926/12/24
大正15年12月24日

>a.py 2007/12/01
平成19年12月1日

>a.py 1926/12/25
大正15年12月25日 昭和1年12月25日

>a.py 1868/1/2
範囲外

>a.py 1868/100/2
範囲外
ワーカスレッドを安全に終了させるまで待機 (Nested Flatten)

スレッドプールに複数のワーカスレッドが待機しており、メインスレッドはいつでもワーカスレッドに仕事を渡せるような状態になっているとします。

さて、メインスレッドからスレッドプールにいくつか仕事を与え、メインスレッドは与えた仕事すべてが終了するまで待機し、次の処理に行ってはいけない、というようなコードを書いてください。 #現実に書く機会が多そうなコードですね…。

ここでの仕事の内容は、適当に5秒から15秒の間スレッドをスリープする、というもので結構です。 また、ワーカスレッドのスレッドプール自体の使用を終了するか、または残して再利用するかは問いません。できればコメントにスレッドプールを残したかどうかを書いてください。

法演算 (Nested Flatten)

ここでいう法演算とは,与えられた数(ここでは「法」と言います)で剰余をとりながら行う計算のことです.たとえば,法が10である場合,以下のように計算します.

  • 足し算
    • 1 + 2 = 3
    • 7 + 3 = 0 (10を10で割った余りは0)
    • 11 + 12 = 1 + 2 = 3
  • 引き算
    • 3 - 2 = 1
    • 2 - 3 = 9
  • 掛け算
    • 2 * 3 = 6
    • 11 * 12 = 1 * 2 = 2
    • 18 * 39 = 8 * 9 = 2

式と法を与えたときに,このような法演算を行い,計算結果を表示するプログラムを作成してください.

注意点

  • プログラムの入力には,式と法が与えられます.
    • 式に現れる数は,整数のみと仮定してかまいません.しかし,法より大きな数が与えられるかもしれませんし,負の数が与えられるかもしれません.
    • 法は2以上の正整数のみが与えられます.
    • 式と法は,プログラムにとって都合のよい形式で与えられると仮定してかまいません.ソースコード中に埋め込んでしまってもかまいません.
  • 足し算,引き算,掛け算に対応してください.
    • 法10の世界においては,1 - 2 と 1 + 8 は同じ意味です.引き算の計算においては,この性質を使い,足し算に変換してから計算してもかまいません.
  • プログラムの出力として,計算結果を表示して下さい.

  • 与えられた式の中に,範囲外の数(負の数や,法の数以上の数)が現れた時には,必ず一度,式全体を正規化し,その結果を表示してから計算を行って下さい.
    • ここでいう「正規化」とは,式の中のすべての項をいったん法で剰余をとり,0以上,法-1以下の範囲になるようにする,ということです
    • 正規化をする際に,引き算を足し算へ変換する処理を一緒に行ってもかまいません.
    • 計算過程で範囲外の数が現れたときには,正規化を行うことが望ましいですが,必ずしも行う必要はありません.(最終的な計算結果が正しければよしとします)
Meertens数 (Nested Flatten)

お題#100「正整数のゲーデル数化?」で定義した goedel を適用すると自分自身になるような数,すなわち goedel (n) == n となるような正整数 n を見つける関数を定義してください.

このような数のことをMeertens数と言うそうです.

32bitsの符号なし整数(あるいは10進10桁整数)までの範囲で探すのにどのくらい計算時間がかかったかをCPUのスペックとともに教えてください.また,その実装で64bit符号なし整数(あるいは10進20桁整数)までの範囲で探すのにどのくらい計算時間がかかりそうか見積ってください(もちろん実際に計算して計算時間を示していただくのでもかまいません).

魔方分割数 (Nested Flatten)
1 .. N^2までの数をN個の数字の和が等しいN個のグループに分けたいと思います。

たとえば、N=3のときは、
(1) { 1, 5, 9 }, { 2, 6, 7 }, { 3, 4, 8 } 
(2) { 1, 6, 8 }, { 2, 4, 9 }, { 3, 5, 7 }
の2通りの方法があります。

ここで指定されたNに対して、何通りのグループ分けの方法があるかを数えるプログラムを作ってください。
(何通りかという値だけが出力されればよいのですが、予め計算してある結果を返すのはダメですよ。)
また、N=5を指定したときの実行時間もあわせて教えてください。

なお、数え上げるときの注意として、

・{ 1, 5, 9 } と { 1, 9, 5 }は同じもの

・{ 1, 5, 9 }, { 2, 6, 7 }, { 3, 4, 8 }と
 { 1, 5, 9 }, { 3, 4, 8 }, { 2, 6, 7 }は同じもの
とすることに注意してください。
最大公約数(除算禁止) (Nested Flatten)

あなたが使っている言語で除算と剰余が使えなくなりました。

以下の条件のもと最大公約数を求めるプログラムを書いてください。

条件

  • 除算および剰余の使用禁止
  • 加算や乗算から除算・剰余を単純に定義することも禁止とする
  • ただし, ビットシフトが面倒な場合には引数を2で割った商を返す関数を実装しても構わない
  • 多倍長演算をサポートすること(各言語のライブラリ状況を見たいので)
  • 引数は2つの正整数と仮定して構わない
  • F_1=1, F_2=1のフィボナッチ数列で2000番目と1999番目の最大公約数を求めたときのループ回数を教えてください
自然数の分割(別表現) (Nested Flatten)
正整数の分割といったとき,同じ組み合わせのもの同じ分割とみなし,
0 を除いて降順に並べたものを指すことも多いのではないかと思います.

たとえば,

partitions 1  ⇒ [[1]]
partitions 2  ⇒ [[2],[1,1]]
partitions 3  ⇒ [[3],[2,1],[1,1,1]]
partitions 4  ⇒ [[4],[3,1],[2,2],[2,1,1],[1,1,1,1]]
partitions 5  ⇒ [[5],[4,1],[3,2],[3,1,1],[2,2,1],[2,1,1,1],[1,1,1,1,1]]
partitions 6  ⇒ [[6],[5,1],[4,2],[3,3],[4,1,1],[3,2,1],[2,2,2],[3,1,1,1]
                 ,[2,2,1,1],[2,1,1,1,1],[1,1,1,1,1,1]]

すなわち,

- 1つの分割は非増加列
- 分割は長さが短いものが先
- 同じ長さの分割では辞書順で大きいものが先

という規則でならべたものです.一つの分割に一つのヤング図形が対応します.
たとえば、5 の分割に対応するヤング図形を列挙すると以下 7 つのようになります.

□□□□□
               
□□□□
□

□□□
□□

□□□
□
□

□□
□□
□

□□
□
□
□

□
□
□
□
□

お題:
正整数を与えられたとき上の意味での分割に対応するヤング図形をすべて
標準出力に印字する関数 young を定義してください.ヤング図形の出力は
上の例のように文字'□'を並べてください.

young 50 の出力をファイルにリダイレクトしたときの処理時間はどの程度
かかったかもCPUスペックとあわせt教えてください.
printfの自作 (Nested Flatten)
printf関数を自作してください。
printfの説明は不要だと思います。とりあえずWikiPediaのリンクをはっておきます。

実際にはsprintf関数を作ってください。
注意事項
  • 標準でついているprintf系関数の使用禁止
  • 標準でついているライブラリ以外の使用禁止
  • 引数・返り値等の仕様はできるだけ似せればよい

可変長引数など、言語によっては難しい/不可能な仕様もありますが、いろいろ工夫して本物に近づくようにしてみてください。
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#include <string.h>

// なにもフォーマットしてない
int mysprintf(char *str, const char *format, ... ){
    strcpy(str, format);
    return strlen(str);
}
文字列リストをTRIE Optimizeされた正規表現に (Nested Flatten)

これは、実例を見た方が簡単だと思います。 CPANにRegexp::Assembleというモジュールがあるのですが、要はこれの簡易版を作って欲しいということです。私自身、同様のことを行うモジュールを過去にいくつか作っています(e.g Regexp::Optimizer)。

ここでは、文字列のリストを受け取って、それをTRIE化した正規表現に出来ればOKです。Regexp::AssembleやRegexp::Optimizerは正規表現を受け取ってそれをTrie化することも可能ですし、Perl 5.10では内部的にTrie Optimizationを行ったりするのですが、そこまでの機能は求めません。

なお、ここで言う「正規表現」は、必ずしもPerl互換のものである必要はありません。それがTrieになっていることをきちんと示せればOKです。

とはいうものの、Perl5互換になっていた方が、サポートしている環境が多くて有用性は高そうです。可能であればそうして下さい。

Dan the Regexp Assembler

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#!/usr/local/bin/perl
use strict;
use warnings;
use Regexp::Assemble;

my $ra = Regexp::Assemble->new;
while(<>){
    chomp;
    next unless $_;
    $ra->add($_);
}
print $ra->re, "\n"
__END__

% grep program /usr/share/dict/words 
program
programist
programistic
programma
programmar
programmatic
programmatically
programmatist
programmer

% grep program /usr/share/dict/words | perl sample.pl 
(?-xism:program(?:m(?:a(?:ti(?:c(?:ally)?|st)|r)?|er)|ist(?:ic)?)?)
BFコンパイラー (Nested Flatten)

「どう書く?」でまだ出ていないのが不思議なお題。それがBF処理系。 ここでは、BFで書かれたソースを、同じ言語に変換するコンパイラーを募集します。

私自身、すでにPerlとJavaScriptに関しては http://blog.livedoor.jp/dankogai/archives/50545151.html でやっているのですが、他の言語バージョンも是非見たいので。

Dan the Brainf.ucker

水の移し替えパズル (Nested Flatten)

A, B, Cの容器があり,それぞれ水が4L, 2L, 10L入っている. ここで次の操作を繰り返す.

(*)「A, B, Cのどれか二つの容器から水を1Lずつくみ上げ,残りの容器に移す.」

たとえばA, Bから1Lずつくみ上げて移せばA=3L, B=1L, C=12Lとなる. くみ上げる前の容器には必ず水が入っているとする.

(*)を繰り返してどれか一つの容器にのみ水がはいっている状態にする最小手数を求めよ.

可能ならA=827392L,B=65536L,C=122880Lのときも求めよ.


このお題は光成さんの投稿を元に作成しました。ご協力ありがとうございます。

文字列の反転(括弧の対応を保存) (Nested Flatten)
与えられた文字列を前後反転する関数 reverseString2 を書いてください。
ただし、reverseString2 は単純に文字列を反転するのではなく、括弧の対応
を保存するようにしてください。

以前のお題で作成した単純に与えられた文字列を単純に前後反転したもの返す
reverseString では

  reverseString("文字列(もじれつ)の反転(はんてん)") 
    → ")んてんは(転反の)つれじも(列字文"

のように括弧の対応は保存されませんが、reverseString2 では

  reverseString2("文字列(もじれつ)の反転(はんてん)")
    → "(んてんは)転反の(つれじも)列字文"

のように括弧の対応が保存されます。
括弧文字は、'('と')'、'{'と'}'、'['と']'で、それぞれASCII文字と仮定し
てください。

  reverseString2("対応[の{とれている(さまざまな)括弧}の(例)]です。")
    → "。すで[(例)の{弧括(なまざまさ)るいてれと}の]応対"

入力文字列では対応の取れている括弧の内側には対応の取れない括弧文字はな
いと解釈してください。たとえば、

  reverseString2("これ(は(対応のとれていない)括弧がある例です。")
    → "。すで例るあが弧括(いないてれとの応対)は(れこ"

次のような場合は対応のとれている括弧はないという解釈になります。

  reverseString2("これ(も{対応の)とれていない}括弧の例です")
    → "。すで例の弧括}いないてれと)の応対{も(れこ"

日本語対応にする場合の文字のエンコーディングは実装側で都合のよいように
仮定してください。日本語対応であることは望ましいですが、必須ではありま
せん。 

---
このお題はnobsunさんに投稿いただきました。ご協力ありがとうございます。
ソートするコードの生成 (Nested Flatten)
Meta-Loopless Sortsの改題です.

n個の整数をソートするプログラムを生成するプログラム gensort を 書いて下さい.条件は以下のとおり

  1. 生成するプログラム,生成されたプログラムは同じ言語にして下さい.
  2. 生成したプログラムはファイルに書き込んでください.
  3. 生成されたプログラムでは最初に n 個の整数を読み込んで, n個の変数を初期化してください.「可能なら」変数名は,アルファベット 一文字で a,b,c ... の順で使ってください.n = 5 なら 変数は a, b, c, d, e です.
  4. 生成されたプログラムでは,if 文あるいは if 式で2つの変数を比較して いって,変数の順が確定したら,その順で変数の値を出力するようにして 下さい.
  5. 生成される側のプログラムでのアルゴリズムやデータ構造を工夫する問題では ありません :)

gensort 3 で生成した Pascal のプログラム例は以下のとおりです.

program sort(input,output);
var
a,b,c : integer;
begin
  readln(a,b,c);
  if a < b then
    if b < c then
      writeln(a,b,c)
    else if a < c then
      writeln(a,c,b)
    else
      writeln(c,a,b)
  else
    if a < c then
      writeln(b,a,c)
    else if b < c then
      writeln(b,c,a)
    else
      writeln(c,b,a)
end.

n の値を 2 〜 10 くらいまで変化させて以下の処理時間を測定してください.

1. gensort n の処理
2. 生成したプログラムの処理
   2-1. コンパイル言語の場合は,コンパイル時間と実行時間
   2-2. インタプリタ言語の場合,可能ならロード時間と実行時間を別測定,
        分解できないなら実行時間
ごさっしのとおり,出力されたプログラムは n の値で急激に大きくなります. n が大きいと gensort n で文法的に正しいプログラムは生成できてもコンパ イル や実行ができないということもありえると思います.処理系ごとの限界がわか ると面白いのではないかと思います.オリジナルの問題は Pascal のプログラム コードを生成するプログラムを書けという問題でしたが,生成する側とされる側 の言語を同じにするほうが面白いですよね.
この問題はnobsunさんからの投稿です。ご投稿ありがとうございました。助かります。
exp(pi * sqrt(n))が整数に近くなるnを探す (Nested Flatten)
1以上200未満の整数nのうち、 exp(pi * sqrt(n))がほとんど整数であるようなnを求めるコードを書いてください。 なお、expは底がeである指数関数 - Wikipedia、 piは円周率、sqrtは平方根です。また「ほとんど整数である」とは 整数からプラスマイナス0.0001の範囲にあることとします。

Pythonで34行のスクリプトを書いて得られた出力の例が下のようになります。

37 199148647.999978
58 24591257752.000000
67 147197952743.999999
163 262537412640768744.000000 
この問題は光成さんに教えて頂いた e^{π*sqrt{163}}≒26253741640768744 が元になっています。ご協力ありがとうございました。
音声合成でHello, world! (Nested Flatten)
与えられた文字列を音声合成して再生する関数を作ってください。

使用したライブラリはタグでつけてください。またOSに依存する場合もタグでつけてください。日本語文字列も発音できることが好ましいですが、必須ではありません。

以下はサンプルです。

>>> say("Hello, world!")
>>> say("con nitch were") # 「こんにちは」
>>> say("daw cat coo org, sole what program mar know tum yen know Colosseum death")
立方根の計算 (Nested Flatten)
xは0以上1000未満の実数です。 y * y * y = xになるような実数y(立方根)を小数点以下12桁以上の正確さで 求める関数cube_rootを作って下さい。

ただし、このお題の趣旨は実数区間での探索なので、 立方根関数があっても使ってはいけません。 指数関数と対数関数も禁止します。

Pythonで表現した入出力の例:

>>> cube_root(10.0)
2.1544346900318834
>>> _ ** 3
9.9999999999999947
>>> cube_root(100.0)
4.6415888336127793
>>> _ ** 3
100.00000000000003
PageRankの計算 (Nested Flatten)
ページランク - Wikipediaを求めるプログラムを作ってください。(PageRankはGoogleの商標です)

詳しい導出方法はGoogle の秘密 - PageRank 徹底解説の3章に載っていますが、 簡単に説明すると

  1. ページがn枚ある場合、n×nの2次元配列を用意する。
  2. ページiからページjにリンクがある場合、mat[j][i] = 1 / num_link[i]とする。ただしnum_link[i]はi番目のページから出ているリンクの総数。
  3. 行列計算ライブラリを使ってできあがった2次元配列の固有値、固有ベクトルを求める。
  4. 出力された固有ベクトルから合計が1になるようなPageRankを算出する

という流れになります。

Pythonで表現すると下のようになります。 ?????の部分は空行を入れて10行でしたので 何百行ものコードになってしまった場合は きっとお題の趣旨から外れていると思います。 このお題の趣旨は「行列計算ライブラリを使って」PageRankを計算することなので、 自力で固有値の計算を実装することは求められていません。

data = {
    1: [2, 3, 4, 5, 7],
    2: [1],
    3: [1, 2],
    4: [2, 3, 5],
    5: [1, 3, 4, 6],
    6: [1, 5],
    7: [5],
}

?????

print pagerank
# [0.303514376997, 0.166134185304, 0.140575079872,
#  0.105431309904, 0.178913738019, 0.0447284345048,
#  0.0607028753994]
このお題はところてんさんの「行列演算系のお題が欲しい」という要望を元に考えたものです。ありがとうございました。
Tiny MML (Nested Flatten)
文字列の入力をとり、音を鳴らすプログラムを作ってください。

入力はcがド、dがレ、eがミ、fがファ、gがソ、aがラ、bがシ、rが休符とします。この8文字以外の文字は入力に含まれていないと仮定して構いません。おのおのの音符・休符は八分音符・八分休符とします。

オクターブや音の長さの変更、同時発音などの機能は不要です。

サンプル入力(カエルの歌)

cdefedcrefgagfercrcrcrcrcdefedcr
入出力の中継 (Nested Flatten)
以下のようなプログラムを作ってください。
  • コマンドライン引数を二つ取り、引数で指定されたプログラムを起動する(以下A, B)
  • Aの標準出力をBの標準入力へ、Bの標準出力をAの標準入力へ中継する。
  • A, Bどちらかが終了した場合はもう片方を終了して自身も終了する。
ウィンドウの表示 (Nested Flatten)
画面中央に幅100ピクセル、高さ75ピクセルのウィンドウを表示してください。
タイトルには「こんにちは、GUI!」と表示してください。

使用するGUIライブラリに名前が付いているならば、それをタグでつけてください。(例えば「Swing」など。)

追記:100x75はあまりに小さすぎるようなので、小さすぎるせいでうまく行かない場合は400x300でもいいということにします。 このお題の意図は「小さいウィンドウを出せ」というわけではないので。

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