Número mínimo de enteros necesarios para llenar la cuadrícula NxM

Dada una cuadrícula de tamaño (NxM) se debe llenar con números enteros.

El llenado de celdas en la grilla debe hacerse de la siguiente manera:

  1. sean A, B y C tres celdas y B y C compartan un lado con A.
  2. El valor de las celdas B y C debe ser distinto.
  3. Sea L el número de enteros distintos en una cuadrícula.
  4. Cada celda debe contener un valor de 1 a L.

La tarea es encontrar el valor mínimo de L y cualquier cuadrícula resultante.

Ejemplos:

Input: N = 1, M = 2
Output:
L = 2
grid = {1, 2}

Input: 2 3
Output:
L = 3
grid = {{1, 2, 3},
        {1, 2, 3}}
Explanation: Integers in the neighbors 
of cell (2, 2) are 1, 2 and 3.
All numbers are pairwise distinct.

Planteamiento:
Se da que dos celdas que comparten un lado con otra celda deben ser distintas. Para cada celda de este tipo, habrá un máximo posible de 8 celdas en una cuadrícula de las cuales su valor debe ser diferente.
Seguirá el problema de los 4 colores: el color máximo requerido para llenar las regiones será 4.

  1. Para N<4 o M<4
    El número de números enteros requeridos puede variar de 1 a 4.
    Marque 8 celdas y luego llene la celda actual.
    Si el número de enteros distintos en 8 celdas es menor que L, llene la celda actual con cualquier número entero restante; de ​​lo contrario, llene las celdas actuales con el número entero L+1.
  2. Para N>=4 y M>=4
    , el número de enteros requeridos debe ser 4 según el problema de 4 colores.
    Use la array 4×4 para llenar la array NxM.
    1 2 3 4
    1 2 3 4
    3 4 1 2
    3 4 1 2

A continuación se muestra la implementación del enfoque anterior:

Implementación:

# Python 3 implementation of
# above approach
  
  
# Function to display the matrix
def display_matrix(A):
    for i in A:
        print(*i)
  
  
# Function for calculation
def cal_main(A, L, x, i, j):
    s = set()
  
    # Checking 8 cells and
    # then fill the current cell.
    if (i - 2) >= 0:
        s.add(A[i - 2][j])
    if (i + 2) < N:
        s.add(A[i + 2][j])
    if (j - 2) >= 0:
        s.add(A[i][j - 2])
    if (j + 2) < M:
        s.add(A[i][j + 2])
    if (i - 1) >= 0 and (j - 1) >= 0:
        s.add(A[i - 1][j - 1])
    if (i - 1) >= 0 and (j + 1) < M:
        s.add(A[i - 1][j + 1])
    if (i + 1) < N and (j - 1) >= 0:
        s.add(A[i + 1][j - 1])
    if (i + 1) < N and (j + 1) < M:
        s.add(A[i + 1][j + 1])
      
    # Set to contain distinct value
    # of integers in 8 cells.
    s = s.difference({0})
  
    if len(s) < L:
  
        # Set contain remaining integers
        w = x.difference(s)
  
        # fill the current cell
        # with maximum remaining integer
        A[i][j] = max(w)
    else:
  
        # fill the current cells with L + 1 integer.
        A[i][j] = L + 1
        L += 1
  
        # Increase the value of L
        x.add(L)
    return A, L, x
  
  
# Function to find the number
# of distinct integers
def solve(N, M):
  
    # initialise the list (NxM) with 0.
    A = []
    for i in range(N):
        K = []
        for j in range(M):
            K.append(0)
        A.append(K)
      
    # Set to contain distinct
    # value of integers from 1-L
    x = set()
    L = 0
  
    # Number of integer required
    # may vary from 1 to 4.
    if N < 4 or M < 4:
        if N > M:  # if N is greater
            for i in range(N):
                for j in range(M):
                    cal_main(A, L, x, i, j)
  
        else:
            # if M is greater
            for j in range(M):
                for i in range(N):
                    cal_main(A, L, x, i, j)
    else:
  
        # Number of integer required
        # must be 4
        L = 4
  
        # 4×4 matrix to fill the NxM matrix.
        m4 = [[1, 2, 3, 4], 
            [1, 2, 3, 4], 
            [3, 4, 1, 2], 
            [3, 4, 1, 2]]
  
        for i in range(4):
            for j in range(4):
                A[i][j] = m4[i][j]
        for i in range(4, N):
            for j in range(4):
                A[i][j] = m4[i % 4][j]
        for j in range(4, M):
            for i in range(N):
                A[i][j] = A[i][j % 4]
    print(L)
    display_matrix(A)
  
  
# Driver Code
if __name__ == "__main__":
  
    # sample input
    # Number of rows and columns
    N, M = 10, 5
    solve(N, M)
Producción:

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

Publicación traducida automáticamente

Artículo escrito por SHUBHAMSINGH10 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

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