На сучасних ігрових консолях та інших пристроях без традиційних клавіатур спроба ввести текст - це кошмар. Набір тексту за допомогою декількох кнопок та джойстика на віртуальній клавіатурі дратує, і мені подобається робити якомога менше рухів / натискань кнопок.

Клавіатура, яку ви будете використовувати, виглядає приблизно так:

+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| q | w | e | r | t | y | u | i | o | p |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| a | s | d | f | g | h | j | k | l | - |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| z | x | c | v | b | n | m | _ | @ | . |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+

Можна використовувати наступні операції:

• L: пересуньте один квадрат ліворуч на клавіатурі (обгортання)
• R: перемістіть один квадрат праворуч на клавіатурі (обгортання)
• U: переміщення на квадрат на клавіатурі (обгортання)
• D: перемістіть на клавіатурі один квадрат вниз (обгортання)
• Y: вставити пробіл
• B: перемістіть покажчик вставки на один пробіл ліворуч (нічого не робить, якщо вказівник знаходиться на початку)
• F: перемістіть покажчик вставки на один пробіл праворуч (нічого не робить, якщо вказівник знаходиться в кінці)
• C: тумблер блокування
• A: вставити вибраний символ у місці вказівника вставки

З огляду на рядок введення, що містить лише символи ASCII, які можна набрати за допомогою вищевказаної клавіатури та команд (збігів [a-zA-Z0-9 _@.-]*), виведіть послідовність команд, що призведе до вихідного рядка. Початкове положення курсору знаходиться на1 клавіші (ліворуч вгорі), а блокування шапки спочатку вимкнено.

Оцінка балів

Для будь-якого даного рядка, наївним підходом було б, щоб кожен символ в рядку переходив до символу на клавіатурі найкоротшим шляхом, перемикав шапки блокування, якщо потрібно, і вибирав символ. Такий наївний підхід породжував би команду довжини (length of input string) + (sum of Manhattan distances on keyboard between consecutive non-space characters) + (number of times the string alternates between lowercase and uppercase characters) + (1 if string starts with an uppercase letter else 0). Наприклад, наївний підхід до 101призведе до ALARA, команда довжиною 5, і Noob 5призведе до DDDRRRRRCAUURRRCAADDLLLLAYUUUAкоманди 30 довжиною.

Однак ваше подання прагне зробити краще, ніж наївний підхід. За кожен рядок введення ваше повідомлення отримає очки, що дорівнює кількості команд, яким застосовується наївний підхід за вирахуванням кількості команд, які виводить ваше представлення. Ваш загальний бал становитиме суму індивідуальних балів.

Правила

• Подання будуть виконуватись у вільній віртуальній робочій області Cloud9 . Робоча область має 512 Мбайт оперативної пам’яті, 2 Гб дискового простору, 8 процесорних процесорів Intel (R) Xeon (R) @ 2,50 ГГц (повну інформацію про процесор, знайдений під час запуску cat /proc/cpuinfo, можна знайти тут ), а також працює 64-розрядний Ubuntu 14.04 Довірливий. Ви можете подати запит на доступ до тестової робочої області , щоб запустити та оцінити ваше подання, або я можу оцінити його за вас.
• Подання будуть виконуватись один раз у тестовому випадку. Зберігання стану між прогонами заборонено. Записи можуть не записувати чи читати з будь-яких файлів, окрім вихідного файлу (який не може бути змінено між прогонами), за винятком можливого вилучення читання вхідного файлу, якщо потрібно.
• Подання обмежено 1 хвилиною виконання для кожного тестового випадку. Подані матеріали можуть виводити декілька рішень, але лише останнє дійсне рішення протягом відведеного часу буде використано для оцінки. Якщо не буде виведено жодних дійсних рішень протягом відведеного часу, то для цього тестового випадку вийде 0 балів.
• Будь ласка, включіть інструкції щодо виклику вашої подання, а також будь-які інструменти / бібліотеки, які потрібно встановити, які не входять до стандартної установки Ubuntu 14.04.
• Переможцем стане подання з найбільшою кількістю балів. У випадку вирівнювання виграш подання з кращою алгоритмічною складністю. Якщо нічия все ще не вирішена, виграє перше подання для досягнення оцінки та складності алгоритміки.
• Подання може не оптимізуватися для тестових випадків. Я залишаю за собою право змінювати тестові справи, якщо відчуваю, що в цьому є потреба.

Тестові кейси

Формат: input string => naive score

(якщо ви бачите в них помилки, залиште коментар із виправленням)

101 => 5
quip => 12
PPCG => 15
Mego => 25
Noob 5 => 26
penguin => 27
867-5309 => 32
2_sPoOkY_4_mE => 60
The Nineteenth Byte => 76
penguins@SouthPole.org => 95
8xM3R__5ltZgrkJ.-W b => 98
correcthorsebatterystaple => 104
verylongRUNSOFCAPSandnocaps => 118
This is an English sentence. => 122
WNtza.akjzSP2GI0V9X .0epmUQ-mo => 131
Programming Puzzles and Code Golf => 140

С

Оцінка - 193.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#define LEFT 'L'
#define RIGHT 'R'
#define CAPS 'C'
#define UP 'U'
#define DOWN 'D'
#define SPACE 'Y'
#define CURSORLEFT 'B'
#define CURSORRIGHT 'F'
#define APPLY 'A'
#define TABLEX 10
#define TABLEY 4
#define casediff(A,B) (isupper(A)*islower(B)+islower(A)*isupper(B))
typedef struct {int x; int y;} coord;
coord letters[300];
#define initLetter(letter, X, Y) \
letters[letter].x=X, letters[letter].y=Y
#define initAllLetters(); \
initLetter('1',0,0);\
initLetter('1',0,0);\
initLetter('2',1,0);\
initLetter('2',1,0);\
initLetter('3',2,0);\
initLetter('3',2,0);\
initLetter('4',3,0);\
initLetter('4',3,0);\
initLetter('5',4,0);\
initLetter('5',4,0);\
initLetter('6',5,0);\
initLetter('6',5,0);\
initLetter('7',6,0);\
initLetter('7',6,0);\
initLetter('8',7,0);\
initLetter('8',7,0);\
initLetter('9',8,0);\
initLetter('9',8,0);\
initLetter('0',9,0);\
initLetter('0',9,0);\
initLetter('Q',0,1);\
initLetter('q',0,1);\
initLetter('W',1,1);\
initLetter('w',1,1);\
initLetter('E',2,1);\
initLetter('e',2,1);\
initLetter('R',3,1);\
initLetter('r',3,1);\
initLetter('T',4,1);\
initLetter('t',4,1);\
initLetter('Y',5,1);\
initLetter('y',5,1);\
initLetter('U',6,1);\
initLetter('u',6,1);\
initLetter('I',7,1);\
initLetter('i',7,1);\
initLetter('O',8,1);\
initLetter('o',8,1);\
initLetter('P',9,1);\
initLetter('p',9,1);\
initLetter('A',0,2);\
initLetter('a',0,2);\
initLetter('S',1,2);\
initLetter('s',1,2);\
initLetter('D',2,2);\
initLetter('d',2,2);\
initLetter('F',3,2);\
initLetter('f',3,2);\
initLetter('G',4,2);\
initLetter('g',4,2);\
initLetter('H',5,2);\
initLetter('h',5,2);\
initLetter('J',6,2);\
initLetter('j',6,2);\
initLetter('K',7,2);\
initLetter('k',7,2);\
initLetter('L',8,2);\
initLetter('l',8,2);\
initLetter('-',9,2);\
initLetter('-',9,2);\
initLetter('Z',0,3);\
initLetter('z',0,3);\
initLetter('X',1,3);\
initLetter('x',1,3);\
initLetter('C',2,3);\
initLetter('c',2,3);\
initLetter('V',3,3);\
initLetter('v',3,3);\
initLetter('B',4,3);\
initLetter('b',4,3);\
initLetter('N',5,3);\
initLetter('n',5,3);\
initLetter('M',6,3);\
initLetter('m',6,3);\
initLetter('_',7,3);\
initLetter('_',7,3);\
initLetter('@',8,3);\
initLetter('@',8,3);\
initLetter('.',9,3);\
initLetter('.',9,3);
typedef struct {int length; char instr[300];} movement;
movecasefold(char*instr,coord A, coord B){
    register int i=0;int j;
    if(A.x<B.x)
     if(B.x-A.x<=TABLEX/2)
      for(;B.x-A.x!=i;)instr[i++]=RIGHT;
     else
      for(;TABLEX-B.x+A.x!=i;)instr[i++]=LEFT;
    else if(A.x>B.x)
     if(A.x-B.x<=TABLEX/2)
      for(;A.x-B.x!=i;)instr[i++]=LEFT;
     else
      for(;TABLEX-A.x+B.x!=i;)instr[i++]=RIGHT;
    j=i;
    if(A.y<B.y)
     if(B.y-A.y<=TABLEY/2)
      for(;B.y-A.y!=i-j;)instr[i++]=DOWN;
     else
      for(;TABLEY-B.y+A.y!=i-j;)instr[i++]=UP;
    else if(A.y>B.y)
     if(A.y-B.y<=TABLEY/2)
      for(;A.y-B.y!=i-j;)instr[i++]=UP;
     else
      for(;TABLEY-A.y+B.y!=i-j;)instr[i++]=DOWN;
    instr[i]='\0';
    return i;
}
char sentence[50], oldcase, oldletter;
int sentencelength;
typedef struct {
int sentencetoorder[50];
int ordertosentence[50];
int length;
} order;
ordercopy(order*a, order b){
register int i;
for(i=0;++i<sentencelength;) a->sentencetoorder[i]=b.sentencetoorder[i], a->ordertosentence[i]=b.ordertosentence[i];
a->length=b.length;
}
order currentOrder;
movetwo(char*instr,int A, int B){
    register int j; int i=0;
    if(A<B)
    { for(j=A+1;j<B;j++)
      if(currentOrder.sentencetoorder[j]<currentOrder.sentencetoorder[B])
       instr[i++]=CURSORRIGHT;
    }
    else
    { for(j=A;j>B;j--)
      if(currentOrder.sentencetoorder[j]<currentOrder.sentencetoorder[B])
       instr[i++]=CURSORLEFT;
    }
    if(sentence[B]==' '){
        instr[i++]=SPACE;
        instr[i]='\0';
        return i;
    }
    i+=movecasefold(instr+i,letters[oldletter],letters[sentence[B]]);
    oldletter=sentence[B];
    if(casediff(oldcase,sentence[B]))oldcase=sentence[B],instr[i++]=CAPS;
    instr[i++]=APPLY;
    instr[i]='\0';
    return i;
}
moveall(char*instr){
    int j;int i = 0;
    oldcase='a';
    oldletter='1';
    for(j=0;++j<sentencelength;)
        i+=movetwo(instr+i,currentOrder.ordertosentence[j-1],currentOrder.ordertosentence[j]);
    return i;
}
iteration();
main(){
initAllLetters();
gets(sentence+1);*sentence='1';sentencelength=strlen(sentence);
int i;
for(i=0;++i<sentencelength;)currentOrder.sentencetoorder[i]=currentOrder.ordertosentence[i]=i;  
char instr[300];
currentOrder.length=moveall(instr);
puts(instr);
while(iteration());
}
#define inside(item, start, stop) (((start)<=(item))&((item)<(stop)))
#define min(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
#define max(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
iteration(){
char instr[300];
register int i;
int newstart, start, l;
static order oldorder, neworder;
ordercopy(&oldorder,currentOrder);
ordercopy(&neworder,currentOrder);
for(l=0;++l<sentencelength-1;)
for(start=0;++start<sentencelength-l;)
for(newstart=0;++newstart<sentencelength-l;)
if(start!=newstart){
 for(i=0;++i<sentencelength;)
  if(inside(i,start,start+l))currentOrder.ordertosentence[i-start+newstart]=oldorder.ordertosentence[i];
  else if(inside(i,min(start,newstart),max(start+l,newstart+l)))currentOrder.ordertosentence[newstart<start?i+l:(i-l)]=oldorder.ordertosentence[i];
  else currentOrder.ordertosentence[i]=oldorder.ordertosentence[i];
 for(i=0;++i<sentencelength;) currentOrder.sentencetoorder[currentOrder.ordertosentence[i]]=i;
  currentOrder.length=moveall(instr);
 if(currentOrder.length<neworder.length){
  puts(instr);
  ordercopy(&neworder, currentOrder);
 }
}
ordercopy(&currentOrder, neworder);
return neworder.length<oldorder.length;
}

Компілюйте як "gcc virtualKeyboard.c". Запустити його без аргументів "./a.out". Він зчитує вхід зі stdin і записує вихід у stdout.

C99

Ось моя спроба рішення. Отримали оцінку 62.

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>

#define COORDINATES_ARRAY_SIZE 256
#define MOVEMENT_ARRAY_LEN 1024

#define KEYBOARD_WIDTH 10
#define KEYBOARD_HEIGHT 4

#define DIRECTION_BIT 0x40

#define INITIAL_CHAR '1'

#define SPACE_WEIGHT_INCREMENT 2
#define SPACE_WEIGHT_MAX 10
#define CURSOR_WEIGHT_INCREMENT 2
#define CURSOR_WEIGHT_MAX 10

const char keyboard[KEYBOARD_HEIGHT][KEYBOARD_WIDTH] = {
    {'1','2','3','4','5','6','7','8','9','0'},
    {'q','w','e','r','t','y','u','i','o','p'},
    {'a','s','d','f','g','h','j','k','l','-'},
    {'z','x','c','v','b','n','m','_','@','.'}
};

typedef enum {
    right,
    left,
    up,
    down
} dir;

//iirc it is an omptimization to use int over byte or short despite only using values <10
typedef struct {
    int x;
    int y;
} coordinates;

typedef struct {
    int xmove;
    int ymove;
    dir xdir;
    dir ydir;
} movedata;

void generateCoords(coordinates*);
unsigned int nearestNeighbor(coordinates*, char*, char*, char*, char*, int, int, int, int, int, int, int);
int calcDistance(coordinates*, char, char, movedata*);

int main(int argc, char **argv){
    coordinates coords[COORDINATES_ARRAY_SIZE];
    char moves[MOVEMENT_ARRAY_LEN];
    unsigned int temp, min = 0;
    min--; //largest possible int

    if(argc != 2){
        printf("Invalid Arguments. Usage: virtualKeyboard <string>\n");

    }else{
        int len = strlen(argv[1]);
        int moveCursor, capsLock;
        char *workingString =  malloc(len * sizeof(char));
        generateCoords(coords);
        movedata data;
        for(int spaceWeight = 1; spaceWeight < SPACE_WEIGHT_MAX; spaceWeight += SPACE_WEIGHT_INCREMENT){
            for(int cursorWeight = 1; cursorWeight < CURSOR_WEIGHT_MAX; cursorWeight+= CURSOR_WEIGHT_INCREMENT){
                for(int i = 0; i<len; i++){
                    //zero out arrays
                    moveCursor = 0;
                    capsLock = 0;
                    memset(moves, 0, MOVEMENT_ARRAY_LEN);
                    memset(workingString, 0, len);
                    workingString[0] = argv[1][i];
                    //add initial moves
                    temp = calcDistance(coords, INITIAL_CHAR, argv[1][i], &data);

                    for(int j = 0; j < data.xmove; j++){
                        moves[moveCursor] = data.xdir == right ? 'R' : 'L';
                        moveCursor++;
                    }
                    for(int j = 0; j < data.ymove; j++){
                        moves[moveCursor] = data.ydir == up ? 'U' : 'D';
                        moveCursor++;
                    }
                    if((capsLock==0) != (isupper(argv[1][i])==0)){
                        moves[moveCursor] = 'C';
                        capsLock = capsLock == 0 ? 1 : 0;
                        moveCursor++;
                        temp++;
                    }
                    moves[moveCursor] = 'A';
                    temp++;
                    temp += nearestNeighbor(coords, moves, argv[1], argv[1], workingString, i ,len, len, 1, capsLock, cursorWeight, spaceWeight);
                    if(temp < min){
                        printf("%s\t%s\t%i\n", moves, workingString, temp);
                        min = temp;
                    }

                }
            }
        }
        free(workingString);
    }
    return 0;
}

//optimization so it only searches through the matrix once
void generateCoords(coordinates* coords){
    for(int i = 0; i < KEYBOARD_HEIGHT; i++){
        for(int j = 0; j < KEYBOARD_WIDTH; j++){
            coords[(int)keyboard[i][j]].y = i;
            coords[(int)keyboard[i][j]].x = j;
        }
    }
}

int calcCursorMoves(char* og, char* workingString, char added, int cursor, int len){
    char* inUseWS = calloc(len, sizeof(char));
    char* inUseOG = calloc(len, sizeof(char));
    int indexToAdd = 0, newCursor = cursor;
    for(int i = 0; i < len; i++){
        for(int j = 0; j < len; j++){
            if(workingString[j] != -1 && og[i] == workingString[j] 
                    && inUseOG[i] == 0 && inUseWS[j] == 0){
                inUseOG[i] = 1;
                inUseWS[j] = i+1; // set in use to corresponding working string
                break;
            }
            if(workingString[j] == 0){
                inUseWS[j] = -1; //append -1 to end
                break; //nothing more to see here   
            }
        }
    }
    for(int i = 0; i < len; i++){
        if(og[i] == added && inUseOG[i] == 0){
            indexToAdd = i;
            break;
        }
    }
    for(int i = 0; i < len; i++){
        if(i==0 && indexToAdd < inUseWS[i]-1){
            newCursor = i;
            break;

        }
        if(inUseWS[i]-1 < indexToAdd && (indexToAdd < inUseWS[i+1]-1 || inUseWS[i+1] == -1)){
            newCursor = i+1;
            break;
        }
        if(workingString[i+1] == 0){
            newCursor = i+1;
            break;
        }

    }
    free(inUseWS);
    free(inUseOG);
    return newCursor - cursor;  
}

int calcDistance(coordinates* coords, char from, char to, movedata* data){
    if(to == ' ')
        return 0;
    from = tolower(from);
    to = tolower(to);
    data->xmove = coords[(int)from].x - coords[(int)to].x;
    data->ymove = coords[(int)from].y - coords[(int)to].y;  
    data->xdir = data->xmove >= 0 ? left : right;
    data->ydir = data->ymove >= 0 ? up : down;
    data->xmove = abs(data->xmove);
    data->ymove = abs(data->ymove);
    //wraparound
    if(data->xmove > 5){
        data->xmove = 10 - data->xmove;
        data->xdir = data->xdir == right ? left : right;
    }   
    if(data->ymove > 2){
        data->ymove = 4 - data->ymove;
        data->ydir = data->ydir == up ? down : up;
    }
    return data->xmove + data->ymove;
}

//assumes array is longer than current string
void insertAt(char* str, char toIns, int index){
    char* temp = malloc(strlen(str) + 1);
    strncpy(temp, str, index);
    temp[index] = toIns;
    strcpy(temp+index+1, str+index);
    strcpy(str, temp);  
    free(temp);
}

unsigned int nearestNeighbor(coordinates* coords, char* moves, char* og, 
        char* input, char* workingString, int index, int lenOG, int len,  
        int cursor, int capsLock, int cursorWeight, int spaceWeight){
    if(len  == 1){
        return 0;
    }
    movedata data, bestData;
    char bestChar = '\0';
    unsigned int bestCursor = -1, bestIndex = -1, bestDist = -1;
    unsigned int dist = -1, cursorDist = -1, best = -1;
    char newString[len-1] ;
    memset(newString, 0, len-1);
    strncpy(newString, input, index);
    strcpy(newString+index, input+index+1);
//  printf("%s\t", newString);
    for(int i = 0; i < len-1; i++){
        dist = calcDistance(coords, input[index], newString[i], &data);
        cursorDist = calcCursorMoves(og, workingString, newString[i], cursor, lenOG);
        if(dist + cursorWeight * abs(cursorDist) + spaceWeight * (newString[i] == ' ') + ((capsLock==0) != (isupper(newString[i])==0)) < best){
    //      printf("%c %c %i %i\n", workingString[cursor], newString[i], cursorDist, cursor);
            bestDist = cursorDist;
            bestCursor = cursor + cursorDist;
            best = dist + cursorWeight * abs(cursorDist) + spaceWeight * (newString[i] == ' ') + ((capsLock==0) != (isupper(newString[i])==0));
            bestChar = newString[i];
            bestIndex = i;
            memcpy(&bestData, &data, sizeof(data));
        }
    }
    //append moves
    int i;
    for(i = 0; i < MOVEMENT_ARRAY_LEN && moves[i]!=0; i++);
    if(bestChar != ' '){
        for(int j = 0; j < bestData.xmove; j++){
            moves[i] = bestData.xdir == right ? 'R' : 'L';
            i++;
        }
        for(int j = 0; j < bestData.ymove; j++){
            moves[i] = bestData.ydir == up ? 'U' : 'D';
            i++;
        }
        for(int j = 0; j < abs(bestDist); j++){
            moves[i] = bestDist > 0 ? 'B' : 'F'; 
            i++;
        }
        if((capsLock==0) != (isupper(bestChar)==0)){
            moves[i] = 'C';
            capsLock = capsLock == 0 ? 1 : 0;
            i++;
        }
        moves[i] = 'A';
    } else {
        moves[i] = 'Y';
    }
    //remove weight
    best -= cursorWeight * abs(bestDist);
    best -= spaceWeight * (bestChar==' ');
    insertAt(workingString, bestChar, bestCursor);
    int max = nearestNeighbor(coords, moves, og, newString, workingString, 
             bestIndex, lenOG, len-1, bestCursor+1, capsLock, cursorWeight, spaceWeight);
    //the 1 is for the actual click
    return max + best + 1 + abs(bestDist);
}

Здавалося, що вони працюють належним чином для менших слів, і я просто припустив, що більші працюють також належним чином, оскільки вони занадто великі для мене, щоб тестувати вручну.

Компілювати з "gcc -std = gnu99"
Використання "virtualKeyboard" string ""