Burrows, Wheeler dan Kembali


15

Latar Belakang

The Burrows-Wheeler transform (BWT) adalah permutasi reversibel karakter dari string yang menghasilkan berjalan besar karakter yang sama untuk jenis tertentu dari string seperti teks biasa. Ini digunakan, misalnya, dalam algoritma kompresi bzip2 .

BWT didefinisikan sebagai berikut:

Diberikan string input seperti codegolf, hitung semua kemungkinan rotasi dan urutkan berdasarkan urutan leksikografis:

codegolf
degolfco
egolfcod
fcodegol
golfcode
lfcodego
odegolfc
olfcodeg

BWT dari string codegolfadalah string yang terdiri dari karakter terakhir dari setiap string dalam urutan itu, yaitu, kolom terakhir dari blok di atas. Sebab codegolf, ini menghasilkan fodleocg.

Dengan sendirinya, transformasi ini tidak dapat dibalik, karena string codegolfdan golfcodemenghasilkan string yang sama. Namun, jika kita tahu bahwa string diakhiri dengan f, hanya ada satu kemungkinan preimage.

Tugas

Menerapkan program atau fungsi yang tidak sadar yang membaca string tunggal dari STDIN atau sebagai baris perintah atau argumen fungsi dan mencetak atau mengembalikan BWT atau kebalikan dari string input.

Jika string input tidak mengandung spasi, kiriman Anda harus menambahkan satu spasi ke input dan menghitung BWT.

Jika string input sudah berisi spasi, ia harus menghitung preimage dari BWT yang memiliki ruang trailing dan menghapus ruang itu.

Contohnya

INPUT:  ProgrammingPuzzles&CodeGolf
OUTPUT: fs&e grodllnomzomaiCrGgPePzu
INPUT:  fs&e grodllnomzomaiCrGgPePzu
OUTPUT: ProgrammingPuzzles&CodeGolf
INPUT:  bt4{2UK<({ZyJ>LqQQDL6!d,@:~L"#Da\6%EYp%y_{ed2GNmF"1<PkB3tFbyk@u0#^UZ<52-@bw@n%m5xge2w0HeoM#4zaT:OrI1I<|f#jy`V9tGZA5su*b7X:Xn%L|9MX@\2W_NwQ^)2Yc*1b7W<^iY2i2Kr[mB;,c>^}Z]>kT6_c(4}hIJAR~x^HW?l1+^5\VW'\)`h{6:TZ)^#lJyH|J2Jzn=V6cyp&eXo4]el1W`AQpHCCYpc;5Tu@$[P?)_a?-RV82[):[@94{*#!;m8k"LXT~5EYyD<z=n`Gfn/;%}did\fw+/AzVuz]7^N%vm1lJ)PK*-]H~I5ixZ1*Cn]k%dxiQ!UR48<U/fbT\P(!z5l<AefL=q"mx_%C:2=w3rrIL|nghm1i\;Ho7q+44D<74y/l/A)-R5zJx@(h8~KK1H6v/{N8nB)vPgI$\WI;%,DY<#fz>is"eB(/gvvP{7q*$M4@U,AhX=JmZ}L^%*uv=#L#S|4D#<
OUTPUT: <#Q6(LFksq*MD"=L0<f^*@I^;_6nknNp;pWPBc@<A^[JZ?\B{qKc1u%wq1dU%;2)?*nl+U(yvuwZl"KIl*mm5:dJi{\)8YewB+RM|4o7#9t(<~;^IzAmRL\{TVH<bb]{oV4mNh@|VCT6X)@I/Bc\!#YKZDl18WDIvXnzL2Jcz]PaWux[,4X-wk/Z`J<,/enkm%HC*44yQ,#%5mt2t`1p^0;y]gr~W1hrl|yI=zl2PKU~2~#Df"}>%Io$9^{G_:\[)v<viQqwAU--A#ka:b5X@<2!^=R`\zV7H\217hML:eiD2ECETxUG}{m2:$r'@aiT5$dzZ-4n)LQ+x7#<>xW)6yWny)_zD1*f @F_Yp,6!ei}%g"&{A]H|e/G\#Pxn/(}Ag`2x^1d>5#8]yP>/?e51#hv%;[NJ"X@fz8C=|XHeYyQY=77LOrK3i5b39s@T*V6u)v%gf2=bNJi~m5d4YJZ%jbc!<f5Au4J44hP/(_SLH<LZ^%4TH8:R
INPUT:  <#Q6(LFksq*MD"=L0<f^*@I^;_6nknNp;pWPBc@<A^[JZ?\B{qKc1u%wq1dU%;2)?*nl+U(yvuwZl"KIl*mm5:dJi{\)8YewB+RM|4o7#9t(<~;^IzAmRL\{TVH<bb]{oV4mNh@|VCT6X)@I/Bc\!#YKZDl18WDIvXnzL2Jcz]PaWux[,4X-wk/Z`J<,/enkm%HC*44yQ,#%5mt2t`1p^0;y]gr~W1hrl|yI=zl2PKU~2~#Df"}>%Io$9^{G_:\[)v<viQqwAU--A#ka:b5X@<2!^=R`\zV7H\217hML:eiD2ECETxUG}{m2:$r'@aiT5$dzZ-4n)LQ+x7#<>xW)6yWny)_zD1*f @F_Yp,6!ei}%g"&{A]H|e/G\#Pxn/(}Ag`2x^1d>5#8]yP>/?e51#hv%;[NJ"X@fz8C=|XHeYyQY=77LOrK3i5b39s@T*V6u)v%gf2=bNJi~m5d4YJZ%jbc!<f5Au4J44hP/(_SLH<LZ^%4TH8:R
OUTPUT: bt4{2UK<({ZyJ>LqQQDL6!d,@:~L"#Da\6%EYp%y_{ed2GNmF"1<PkB3tFbyk@u0#^UZ<52-@bw@n%m5xge2w0HeoM#4zaT:OrI1I<|f#jy`V9tGZA5su*b7X:Xn%L|9MX@\2W_NwQ^)2Yc*1b7W<^iY2i2Kr[mB;,c>^}Z]>kT6_c(4}hIJAR~x^HW?l1+^5\VW'\)`h{6:TZ)^#lJyH|J2Jzn=V6cyp&eXo4]el1W`AQpHCCYpc;5Tu@$[P?)_a?-RV82[):[@94{*#!;m8k"LXT~5EYyD<z=n`Gfn/;%}did\fw+/AzVuz]7^N%vm1lJ)PK*-]H~I5ixZ1*Cn]k%dxiQ!UR48<U/fbT\P(!z5l<AefL=q"mx_%C:2=w3rrIL|nghm1i\;Ho7q+44D<74y/l/A)-R5zJx@(h8~KK1H6v/{N8nB)vPgI$\WI;%,DY<#fz>is"eB(/gvvP{7q*$M4@U,AhX=JmZ}L^%*uv=#L#S|4D#<
INPUT:  aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaabaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
OUTPUT: aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaab aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
INPUT:  aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaab aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
OUTPUT: aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaabaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

Aturan tambahan

  • Anda tidak dapat menggunakan operator bawaan yang menghitung BWT (atau kebalikannya) dari suatu string.

  • Anda tidak dapat menggunakan operator bawaan yang membalikkan fungsi.

  • Kode Anda dapat mencetak baris tambahan jika Anda memilih STDOUT untuk keluaran, bahkan jika itu tidak mendukung jalur tambahan pada input.

  • Kode Anda harus berfungsi untuk input 500 atau kurang karakter ASCII yang dapat dicetak (0x20 hingga 0x7E), termasuk paling banyak satu ruang.

  • Untuk setiap input yang mungkin dijelaskan di atas, kode Anda harus selesai di bawah sepuluh menit pada mesin saya (Intel Core i7-3770, 16 GiB RAM). Kasing uji terakhir harus paling lambat, jadi pastikan Anda menghitung waktu kode Anda dengan yang itu.

    Untuk sebagian besar bahasa dan pendekatan, seharusnya mudah untuk mematuhi batas waktu. Aturan ini semata-mata dimaksudkan untuk mencegah implementasi salah satu transformasi sebagai kebalikan dari yang lain.

  • Aturan golf kode standar berlaku. Pengajuan terpendek dalam byte menang.


"Anda tidak dapat menggunakan operator bawaan yang membalikkan fungsi." Saya akan sangat terkejut jika hal seperti itu ada!
Hugh Allen

4
@HughAllen J punya inv.
Dennis

Mungkin berfungsi untuk fungsi-fungsi sepele atau builtin, tetapi bagaimana bisa berfungsi untuk fungsi-fungsi umum yang ditentukan pengguna? Apakah "inv" ini didokumentasikan di suatu tempat?
Hugh Allen

@HughAllen: Saya tidak benar-benar tahu J, tapi di sini adalah contoh dari invbekerja pada sebuah fungsi yang ditetapkan pengguna. Saya tidak yakin apakah invakan bekerja untuk BWT, tetapi lebih aman daripada menyesal.
Dennis

Terkait, lihat codegolf.stackexchange.com/questions/4771/… untuk bzip2 lengkap.
Keith Randall

Jawaban:


9

Pyth, 29 byte

?tthu+VzSGzz}dzseMS.>L+z\ hlz

Demonstrasi. Uji harness.

Ini secara langsung membagi menjadi segmen encoding dan decoding, dengan kode memutuskan mana yang akan digunakan dengan ternary.

?tthu+VzSGzz}dzseMS.>L+z\ hlz
                                 Implicit:
                                 z = input()
                                 d = ' '

?           }dz                  If there is a space in the input,
    u     zz                     Update G to the result of the following,
                                 with G starting as z and repeating len(z) times:
     +V                          The vectorized sum of
       zSG                       z and sorted(G)
   h                             Take the first such result, which will consist of
                                 the first character of z followed by the
                                 first cyclic permuation of the pre-BWT string,
                                 which must start with ' '.
 tt                              Remove the first two characters and return.
                 L               Otherwise, left-map (map with the variable as the 
                                 left parameter and a constant as the right)
               .>                cyclic right shift
                  +z\            of z + ' '
                      hlz        over range(len(z)+1)
              S                  Sort the shifted strings,
            eM                   take their last charactes,
           s                     combine into one string and return.

6

CJam, 41 36 35 byte

q:XS&LX,{X\.+$}*0=1>XS+_,,\fm<$zW>?

Uji di sini.

Penjelasan

q:X   e# Read STDIN and store it in X.
S&    e# Take the set intersection with " ". We'll use this as a truthy/falsy value to
      e# select the correct output later.

# Compute the iBWT:
LX,   e# Push an empty array, compute the length of X.
{     e# Run the following block that many times:
  X\  e# Push X and pull the other array on top.
  .+  e# Add the characters of X to the corresponding line of the other array,
      e# i.e. prepend X as a new column.
  $   e# Sort the rows.
}*
0=    e# Since we just sorted the rows, the first permutation of the output will be
      e# one starting with a space, followed by the string we actually want. So just
      e# pick the first permutation.
1>    e# Remove the leading space.

# Compute the BWT:
XS+   e# Push X and append a space.
_,    e# Get that string's length N.
,\    e# Turn it into a range [0 .. N-1], swap it with the string.
fm<   e# Map each value in the range to the string shifted left by that many characters.
$     e# Sort the permutations.
zW>   e# Transpose the grid and discard all lines but the last.

?     e# Choose between the iBWT and the BWT based on whether the input had a space.

2

Perl 5, 179

Satu lagi yang tidak terlalu bagus dari saya. Mungkin ada beberapa keuntungan yang bisa didapat dalam hal ini, tetapi itu tidak akan bersaing dengan bahasa golf yang dibangun khusus.

$_=<>;@y=/./g;if(/ /){@x=sort@y;for(1..$#y){@x=sort map$y[$_].$x[$_],0..$#x}
say$x[0]=~/^ (.*)/}else{push@y," ";say map/(.)$/,sort map{$i=$_;join"",
map$y[($_+$i)%@y],0..$#y}0..$#y}

Tidak golf:

# Read input
$_ = <>;
# Get all the chars of the input
my @chars = /./g;

if (/ /) {
  # If there's a space, run the IBWT:
  # Make the first column of the table
  my @working = sort @chars;

  # For each remaining character
  for (1 .. $#chars) {
    # Add the input as a new column to the left of @working,
    # then sort @working again
    @working = sort map {
      $chars[$_] . $working[$_]
    } 0 .. $#working;
  }
  # Print the first element of @working (the one beginning with space), sans space
  say $working[0] =~ /^ (.*)/;
} else {
  # BWT
  # Add a space to the end of the string
  push @chars, " ";
  # Get all the rotations of the string and sort them
  @rows = sort map {
    my $offset = $_;
    join "", map {
      $chars[($_ + $offset) % @chars]
    } 0 .. $#chars
  } 0 .. $#chars;

  # Print all the last characters
  say map /(.)$/, @rows;
}

Beberapa perbaikan kecil: 1. Jika Anda menggunakan -nswitch (biasanya dihitung sebagai 1 byte), Anda tidak perlu $_=<>;. 2. for(1..$#y){...}bisa menjadi ... for 1..$#y. 3. $"diinisialisasi " "dan satu byte lebih pendek.
Dennis

@Dennis panggilan bagus. Saya memiliki beberapa pernyataan dalam forsatu titik sehingga bentuk postfix itu bukan kemenangan, tetapi ketika saya mengupasnya menjadi satu, saya tidak menyadarinya :)
hobbs
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.