Рассмотрим рандомизированный список целых чисел от 1 до N. Вы хотите отсортировать его, используя только следующие действия:

1. Поменяйте местами первый и последний элементы списка. (S) ,
2. Вытолкните первый элемент и добавьте его в конец списка. (П)

Это всегда возможно, потому что любой список может быть отсортирован с достаточным количеством замен смежных элементов. Используя S и P, вы можете поменять местами любые соседние элементы, вызывая P до тех пор, пока два рассматриваемых элемента не станут первым и последним элементами в списке, затем вызывая S, чтобы поменять их местами, а затем снова вызывая P, пока они не окажутся в исходных индексах (теперь поменялись местами). ).

Тем не менее, с точки зрения количества операций S и P, этот метод вряд ли будет оптимальным для большинства списков.

Вызов

Напишите программу или функцию, которая принимает перестановку чисел от 1 до N (N> 1). Это может быть дано как список или строка или как угодно. Он должен вывести последовательность S и P, которая бы сортировала перестановку при применении слева направо. Эта последовательность не обязательно должна быть оптимально короткой, но чем она короче, тем лучше (см. Оценка).

пример

Если вход был [2, 1, 3]выходом, может быть, SPпотому что

• S применяется к [2, 1, 3]делает это [3, 1, 2],
• и P применяется к [3, 1, 2]делает это [1, 2, 3], который сортируется.

контрольник

Этот фрагмент стека можно использовать для проверки того, что последовательность действительно сортирует список. Список должен иметь квадратные скобки и разделяться запятыми. Последовательность SP - это просто строка S's и P' s.

<style>*{font-family:monospace}</style><script>function swap(list) {var tmp = list[0];list[0] = list[list.length - 1];list[list.length - 1] = tmp;}function pop(list) {list.push(list.shift())}function check() {var result = 'Sorted sucessfully.';var details = '';try {var list = eval(document.getElementById('list').value);var seq = document.getElementById('seq').value;details += 'Sequence: ' + seq + '<br>Steps:<br>' + list + ' <-- original';for(var i = 0; i < seq.length; i++) {if (seq.charAt(i) == 'S')swap(list);else if (seq.charAt(i) == 'P')pop(list);details += ' (' + i + ')<br>' + list;}details += ' <-- final (' + i + ')';for(var i = 1; i < list.length; i++) {if (list[i-1] > list[i]) {result = 'Sorting failed!';break;}}} catch(e) {result = 'Error: ' + e;}document.getElementById('result').innerHTML = result;document.getElementById('details').innerHTML = details;}</script><p>List<br><input id='list'type='text'size='60'value='[2, 1, 3]'></p><p>SP Sequence<br><textarea id='seq'rows='1'cols='60'>SP</textarea><br></p><button type='button'onclick='check()'>Check</button><p id='result'></p><p id='details'></p>

счет

Ваш алгоритм должен генерировать правильные, но, возможно, неоптимальные последовательности SP для N = 2–256. Для любой перестановки в этом диапазоне он должен выполняться менее чем за 5 минут на приличном современном компьютере .

Ваша оценка - это общее количество операций S и P, необходимых вашему алгоритму для сортировки всех 30 списков, представленных ниже. Самый низкий балл побеждает.

Вы не можете жестко закодировать вашу программу в соответствии с этими данными. Если это кажется необходимым, я могу добавить больше тестовых данных, чтобы определить победителя.

1. Length 3
[2, 1, 3]
2. Length 7
[2, 7, 5, 3, 4, 6, 1]
3. Length 41
[7, 12, 17, 2, 14, 15, 33, 20, 37, 18, 9, 25, 41, 26, 39, 29, 16, 5, 23, 24, 35, 38, 32, 6, 11, 21, 27, 8, 40, 3, 10, 36, 13, 30, 31, 28, 1, 4, 19, 22, 34]
4. Length 52
[19, 49, 34, 26, 38, 3, 14, 37, 21, 39, 46, 29, 18, 6, 15, 25, 28, 47, 22, 41, 32, 51, 50, 5, 45, 4, 30, 44, 10, 43, 20, 17, 13, 36, 48, 27, 35, 24, 8, 12, 40, 2, 1, 16, 7, 31, 23, 33, 42, 52, 9, 11]
5. Length 65
[12, 53, 4, 5, 17, 32, 58, 54, 18, 43, 21, 26, 51, 45, 9, 2, 35, 28, 40, 61, 57, 27, 62, 39, 24, 59, 36, 25, 20, 33, 63, 56, 64, 47, 38, 7, 13, 34, 16, 30, 49, 22, 37, 3, 48, 11, 52, 1, 29, 42, 50, 23, 6, 8, 60, 65, 46, 10, 41, 31, 44, 15, 14, 19, 55]
6. Length 69
[58, 15, 63, 18, 24, 59, 26, 37, 44, 67, 14, 52, 2, 31, 68, 54, 32, 17, 55, 50, 42, 56, 65, 29, 13, 41, 7, 45, 53, 35, 21, 39, 61, 23, 49, 12, 60, 46, 27, 57, 28, 40, 10, 69, 1, 6, 19, 62, 8, 30, 64, 34, 3, 43, 38, 20, 25, 33, 66, 47, 4, 36, 16, 11, 5, 22, 51, 48, 9]
7. Length 75
[14, 69, 1, 43, 32, 42, 59, 37, 70, 63, 57, 60, 56, 73, 67, 6, 11, 36, 31, 22, 40, 7, 21, 35, 50, 64, 28, 41, 18, 17, 75, 54, 51, 19, 68, 33, 45, 61, 66, 52, 49, 65, 4, 72, 23, 34, 9, 15, 38, 16, 3, 71, 29, 30, 48, 53, 10, 8, 13, 47, 20, 55, 74, 27, 25, 62, 46, 24, 44, 39, 2, 26, 58, 12, 5]
8. Length 80
[3, 65, 44, 14, 19, 6, 11, 29, 79, 35, 42, 16, 68, 7, 62, 30, 38, 46, 15, 9, 75, 5, 52, 32, 22, 70, 64, 13, 21, 47, 10, 4, 55, 40, 45, 56, 77, 27, 23, 72, 17, 71, 53, 20, 18, 25, 73, 59, 36, 34, 37, 57, 1, 69, 24, 58, 33, 76, 2, 12, 49, 61, 78, 67, 66, 63, 50, 80, 28, 48, 26, 51, 41, 60, 31, 54, 39, 8, 74, 43]
9. Length 103
[40, 62, 53, 6, 32, 85, 8, 83, 33, 29, 87, 93, 22, 37, 80, 12, 74, 69, 64, 9, 18, 98, 17, 45, 60, 38, 10, 103, 19, 5, 54, 15, 90, 100, 79, 91, 46, 82, 43, 31, 51, 96, 30, 70, 76, 16, 55, 77, 11, 65, 58, 75, 61, 3, 28, 24, 101, 20, 41, 72, 86, 56, 35, 50, 78, 27, 67, 95, 44, 68, 48, 26, 39, 97, 21, 49, 102, 73, 63, 7, 71, 52, 1, 88, 34, 42, 14, 47, 36, 99, 4, 13, 94, 89, 59, 92, 57, 25, 23, 66, 81, 2, 84]
10. Length 108
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108]
11. Length 109
[48, 89, 25, 64, 8, 69, 81, 98, 107, 61, 106, 63, 59, 50, 83, 24, 86, 68, 100, 104, 56, 88, 46, 62, 94, 4, 47, 33, 19, 1, 77, 102, 9, 30, 44, 26, 16, 80, 67, 75, 70, 96, 108, 45, 79, 51, 12, 38, 73, 37, 65, 31, 60, 22, 28, 3, 43, 71, 105, 91, 93, 101, 13, 97, 29, 72, 82, 87, 27, 5, 17, 10, 34, 84, 53, 15, 78, 41, 85, 6, 14, 57, 76, 7, 23, 99, 32, 95, 49, 2, 21, 109, 74, 39, 11, 103, 18, 90, 35, 40, 58, 20, 55, 52, 36, 54, 42, 92, 66]
12. Length 151
[61, 7, 8, 79, 78, 4, 48, 13, 14, 117, 12, 96, 130, 118, 63, 110, 72, 57, 86, 126, 62, 10, 29, 102, 99, 28, 56, 135, 11, 151, 141, 97, 45, 109, 38, 150, 40, 149, 52, 140, 106, 80, 66, 134, 125, 137, 31, 85, 68, 94, 36, 26, 95, 92, 49, 25, 120, 148, 33, 73, 41, 100, 58, 127, 60, 122, 133, 9, 19, 81, 59, 55, 103, 146, 42, 21, 128, 75, 101, 82, 50, 142, 131, 76, 20, 69, 139, 83, 16, 64, 17, 124, 90, 138, 37, 1, 34, 43, 129, 77, 23, 35, 144, 121, 113, 115, 114, 67, 98, 70, 145, 104, 71, 5, 119, 6, 18, 88, 116, 111, 132, 39, 89, 24, 15, 107, 27, 65, 30, 47, 143, 93, 53, 108, 2, 74, 123, 44, 51, 54, 87, 147, 84, 3, 112, 46, 32, 91, 136, 22, 105]
13. Length 173
[93, 14, 141, 125, 64, 30, 24, 85, 44, 68, 91, 22, 103, 155, 117, 114, 123, 51, 131, 72, 67, 61, 5, 41, 10, 20, 129, 86, 154, 108, 161, 2, 82, 153, 96, 50, 136, 121, 128, 126, 120, 111, 89, 113, 104, 84, 18, 109, 42, 83, 162, 124, 173, 116, 12, 54, 52, 39, 122, 49, 46, 1, 130, 71, 152, 73, 56, 34, 149, 75, 133, 8, 74, 45, 88, 23, 7, 60, 115, 134, 53, 119, 106, 81, 112, 31, 35, 172, 159, 38, 59, 69, 142, 146, 110, 170, 160, 166, 43, 58, 4, 107, 78, 156, 47, 33, 145, 63, 163, 27, 70, 77, 36, 16, 100, 26, 19, 151, 57, 32, 15, 13, 40, 169, 98, 132, 135, 62, 66, 90, 102, 171, 99, 148, 80, 144, 147, 168, 94, 143, 17, 3, 140, 97, 11, 65, 55, 92, 95, 127, 167, 150, 87, 118, 28, 137, 9, 29, 105, 157, 25, 165, 158, 21, 164, 101, 79, 76, 6, 138, 48, 37, 139]
14. Length 177
[68, 117, 61, 159, 110, 148, 3, 20, 169, 145, 136, 1, 120, 109, 21, 58, 52, 97, 65, 168, 34, 134, 111, 176, 13, 156, 172, 53, 55, 124, 177, 88, 92, 23, 72, 26, 104, 121, 133, 73, 39, 140, 25, 71, 119, 158, 146, 128, 18, 94, 113, 45, 60, 96, 30, 5, 116, 153, 90, 115, 67, 80, 112, 154, 9, 17, 10, 33, 81, 38, 95, 118, 35, 160, 151, 150, 76, 77, 14, 147, 173, 135, 162, 114, 27, 100, 167, 74, 69, 165, 108, 79, 91, 48, 105, 125, 129, 75, 93, 11, 12, 64, 24, 170, 142, 98, 44, 37, 43, 78, 16, 28, 166, 155, 138, 164, 122, 163, 107, 130, 86, 56, 2, 161, 63, 126, 131, 144, 82, 106, 103, 32, 132, 54, 41, 171, 70, 85, 19, 143, 137, 87, 84, 66, 99, 102, 15, 49, 123, 175, 89, 51, 141, 62, 50, 36, 152, 47, 42, 8, 7, 46, 29, 22, 149, 139, 4, 40, 83, 6, 59, 57, 174, 31, 127, 101, 157]
15. Length 192
[82, 130, 189, 21, 169, 147, 160, 66, 133, 153, 143, 116, 49, 13, 63, 61, 94, 164, 35, 112, 141, 62, 87, 171, 19, 3, 93, 83, 149, 64, 34, 170, 129, 182, 101, 77, 14, 91, 145, 23, 32, 92, 187, 54, 184, 120, 109, 159, 27, 44, 60, 103, 134, 52, 122, 33, 78, 88, 108, 45, 15, 79, 137, 80, 161, 69, 6, 139, 110, 67, 43, 190, 152, 59, 173, 125, 168, 37, 151, 132, 1, 178, 20, 114, 119, 144, 25, 146, 42, 136, 162, 123, 31, 107, 131, 127, 51, 105, 2, 65, 28, 102, 76, 24, 135, 174, 9, 111, 98, 39, 74, 142, 70, 121, 154, 38, 113, 75, 40, 86, 100, 106, 181, 117, 95, 85, 138, 41, 167, 172, 4, 186, 17, 16, 104, 71, 81, 73, 57, 8, 140, 118, 158, 12, 148, 53, 29, 185, 18, 150, 22, 188, 72, 128, 84, 96, 47, 192, 126, 56, 163, 50, 157, 165, 97, 166, 180, 7, 46, 30, 191, 124, 5, 48, 175, 68, 36, 89, 177, 11, 176, 183, 99, 90, 55, 26, 10, 58, 115, 155, 179, 156]
16. Length 201
[23, 8, 58, 24, 19, 87, 98, 187, 17, 130, 116, 141, 129, 166, 29, 191, 81, 105, 137, 171, 39, 67, 46, 150, 102, 26, 163, 183, 170, 72, 160, 43, 9, 197, 189, 173, 196, 68, 100, 16, 93, 175, 74, 28, 133, 122, 27, 79, 107, 162, 62, 192, 108, 104, 97, 12, 60, 155, 161, 82, 167, 158, 149, 30, 124, 22, 168, 115, 134, 94, 34, 184, 127, 121, 177, 112, 142, 95, 164, 41, 59, 55, 143, 85, 176, 3, 156, 148, 153, 42, 180, 145, 78, 147, 119, 109, 139, 178, 61, 181, 136, 157, 91, 84, 47, 71, 70, 118, 18, 63, 80, 56, 123, 194, 117, 195, 152, 66, 48, 11, 99, 201, 128, 151, 138, 64, 21, 131, 159, 103, 75, 49, 169, 113, 53, 114, 69, 54, 165, 38, 101, 76, 200, 199, 140, 125, 193, 88, 32, 51, 126, 14, 13, 77, 52, 50, 198, 172, 5, 92, 96, 15, 106, 182, 31, 83, 120, 57, 135, 65, 7, 154, 20, 25, 45, 1, 6, 73, 40, 174, 132, 10, 111, 186, 190, 4, 36, 188, 185, 146, 44, 110, 179, 2, 90, 86, 35, 37, 33, 89, 144]
17. Length 201
[97, 146, 168, 5, 56, 147, 189, 92, 154, 13, 185, 109, 45, 126, 17, 10, 53, 98, 88, 41, 163, 99, 157, 35, 125, 34, 173, 171, 138, 104, 149, 172, 60, 183, 36, 65, 32, 180, 87, 167, 59, 84, 188, 11, 69, 57, 174, 61, 66, 7, 8, 111, 91, 58, 128, 94, 141, 139, 31, 78, 156, 70, 16, 162, 26, 33, 106, 175, 103, 21, 164, 110, 159, 80, 200, 82, 123, 144, 44, 148, 4, 55, 179, 184, 186, 124, 63, 107, 54, 112, 137, 165, 121, 25, 132, 196, 90, 89, 71, 160, 95, 117, 197, 37, 108, 39, 115, 12, 52, 119, 120, 79, 29, 49, 93, 22, 122, 161, 76, 38, 72, 169, 85, 178, 77, 105, 190, 100, 9, 86, 177, 194, 2, 136, 114, 51, 68, 19, 47, 195, 113, 193, 67, 96, 182, 170, 50, 83, 143, 166, 3, 192, 24, 127, 140, 176, 134, 158, 116, 199, 1, 135, 118, 145, 14, 15, 155, 48, 42, 73, 46, 102, 191, 28, 201, 181, 75, 133, 153, 6, 131, 130, 81, 20, 198, 64, 142, 150, 27, 101, 18, 30, 40, 23, 129, 43, 62, 187, 152, 151, 74]
18. Length 205
[161, 197, 177, 118, 94, 112, 13, 190, 200, 166, 127, 80, 115, 204, 186, 60, 50, 97, 175, 32, 26, 65, 16, 4, 55, 120, 143, 187, 121, 29, 18, 82, 17, 21, 144, 20, 88, 195, 99, 67, 203, 23, 176, 126, 137, 77, 70, 30, 103, 182, 113, 119, 36, 47, 90, 98, 54, 3, 49, 105, 57, 135, 153, 142, 174, 155, 158, 11, 157, 22, 171, 110, 28, 196, 129, 163, 79, 63, 38, 145, 140, 2, 128, 180, 106, 59, 25, 184, 81, 164, 95, 39, 68, 78, 178, 156, 72, 51, 202, 66, 48, 101, 71, 108, 130, 5, 107, 147, 199, 12, 27, 150, 167, 91, 64, 170, 191, 151, 149, 168, 34, 125, 188, 181, 139, 58, 75, 189, 124, 152, 183, 7, 111, 89, 84, 52, 141, 83, 69, 62, 73, 43, 123, 14, 179, 162, 114, 138, 117, 159, 74, 85, 10, 96, 86, 31, 132, 1, 104, 109, 45, 165, 148, 172, 154, 92, 173, 40, 19, 56, 37, 205, 44, 193, 122, 185, 93, 133, 53, 9, 169, 6, 61, 136, 46, 76, 33, 15, 116, 198, 160, 194, 131, 41, 42, 35, 146, 134, 192, 8, 87, 201, 100, 24, 102]
19. Length 211
[200, 36, 204, 198, 190, 161, 57, 108, 180, 203, 135, 48, 134, 47, 158, 10, 41, 11, 23, 127, 167, 121, 109, 211, 201, 1, 42, 40, 86, 104, 147, 139, 145, 101, 144, 166, 176, 92, 118, 54, 182, 30, 58, 123, 124, 67, 125, 154, 187, 168, 103, 17, 72, 98, 12, 184, 59, 87, 174, 93, 45, 116, 73, 69, 74, 80, 56, 14, 34, 85, 38, 185, 165, 110, 164, 151, 43, 192, 62, 4, 140, 170, 197, 111, 173, 141, 65, 77, 70, 136, 206, 83, 100, 148, 25, 183, 209, 189, 150, 33, 46, 16, 64, 114, 71, 102, 91, 39, 177, 196, 169, 128, 129, 44, 75, 188, 146, 26, 84, 138, 162, 194, 105, 37, 35, 88, 156, 130, 193, 19, 179, 82, 106, 181, 153, 28, 53, 21, 195, 66, 159, 115, 113, 112, 191, 172, 63, 143, 178, 94, 160, 186, 31, 29, 90, 68, 205, 155, 119, 117, 157, 107, 60, 79, 171, 149, 6, 24, 27, 50, 51, 126, 15, 133, 2, 131, 7, 49, 207, 163, 18, 120, 199, 61, 52, 32, 208, 20, 210, 13, 78, 55, 137, 202, 152, 8, 81, 76, 9, 97, 22, 99, 132, 95, 122, 89, 175, 5, 3, 96, 142]
20. Length 226
[204, 79, 88, 98, 197, 32, 40, 117, 153, 167, 29, 74, 170, 115, 127, 210, 22, 109, 65, 47, 41, 132, 110, 158, 192, 99, 96, 224, 190, 143, 33, 225, 195, 19, 70, 73, 54, 161, 75, 179, 181, 207, 26, 221, 66, 130, 152, 131, 30, 35, 155, 69, 68, 38, 129, 95, 116, 214, 7, 186, 62, 27, 212, 125, 216, 86, 148, 164, 141, 4, 140, 222, 16, 46, 12, 215, 78, 219, 211, 134, 118, 171, 121, 52, 123, 56, 220, 15, 25, 100, 137, 163, 51, 91, 10, 83, 55, 187, 182, 201, 149, 160, 8, 14, 218, 77, 3, 184, 114, 43, 122, 135, 142, 104, 120, 198, 45, 108, 85, 189, 151, 175, 136, 165, 226, 97, 124, 200, 60, 172, 20, 67, 1, 174, 87, 102, 119, 188, 223, 199, 103, 89, 49, 213, 57, 9, 101, 112, 36, 176, 194, 92, 145, 180, 168, 111, 94, 178, 39, 166, 193, 17, 2, 154, 58, 156, 217, 13, 80, 202, 206, 169, 107, 177, 144, 205, 139, 93, 34, 64, 106, 150, 146, 126, 185, 208, 63, 203, 105, 18, 191, 53, 183, 209, 6, 23, 84, 5, 61, 59, 162, 128, 37, 50, 28, 159, 173, 196, 24, 31, 72, 138, 82, 48, 133, 147, 42, 113, 81, 90, 71, 21, 11, 157, 76, 44]
21. Length 227
[197, 52, 91, 42, 29, 113, 82, 68, 147, 225, 80, 167, 117, 142, 140, 216, 65, 195, 97, 61, 133, 209, 214, 58, 152, 71, 56, 182, 201, 163, 227, 186, 63, 171, 207, 102, 161, 136, 224, 146, 92, 175, 45, 217, 6, 99, 20, 119, 210, 93, 77, 211, 21, 70, 90, 96, 115, 100, 183, 173, 69, 98, 172, 75, 111, 203, 19, 129, 35, 155, 74, 37, 23, 51, 192, 212, 33, 64, 59, 194, 112, 135, 1, 184, 5, 166, 185, 84, 199, 138, 144, 86, 128, 26, 190, 73, 179, 27, 118, 223, 46, 95, 159, 153, 226, 25, 180, 132, 189, 60, 32, 208, 123, 89, 87, 22, 181, 143, 47, 18, 198, 219, 156, 148, 193, 122, 110, 28, 106, 39, 30, 103, 4, 176, 114, 3, 131, 107, 204, 218, 141, 169, 16, 206, 36, 188, 174, 54, 94, 50, 205, 104, 170, 160, 72, 165, 78, 24, 222, 8, 108, 81, 76, 15, 13, 126, 79, 7, 105, 125, 162, 83, 41, 145, 139, 66, 127, 38, 12, 187, 130, 221, 48, 164, 191, 157, 88, 168, 196, 10, 9, 53, 124, 150, 31, 116, 49, 34, 200, 134, 220, 121, 2, 62, 149, 158, 101, 17, 202, 11, 109, 85, 55, 67, 120, 43, 154, 44, 215, 177, 178, 40, 57, 14, 213, 151, 137]
22. Length 230
[69, 204, 215, 61, 97, 149, 9, 11, 137, 71, 37, 219, 92, 115, 156, 159, 200, 222, 3, 89, 172, 177, 203, 45, 54, 82, 147, 176, 168, 6, 26, 81, 25, 132, 212, 70, 228, 122, 225, 141, 100, 12, 124, 30, 146, 73, 19, 49, 52, 62, 217, 166, 191, 102, 163, 50, 181, 7, 134, 58, 76, 199, 179, 169, 197, 108, 174, 22, 186, 171, 114, 103, 173, 68, 65, 4, 13, 117, 64, 10, 126, 77, 206, 133, 121, 60, 40, 38, 59, 178, 224, 211, 187, 80, 220, 140, 8, 34, 130, 41, 95, 105, 227, 66, 210, 180, 192, 106, 209, 107, 157, 188, 170, 101, 131, 87, 14, 165, 78, 182, 136, 193, 190, 20, 67, 125, 36, 5, 145, 218, 99, 138, 154, 16, 29, 152, 194, 53, 148, 93, 202, 229, 198, 109, 43, 214, 150, 51, 128, 216, 1, 83, 196, 135, 74, 119, 75, 42, 142, 72, 226, 185, 116, 162, 63, 2, 112, 33, 184, 158, 15, 213, 144, 223, 98, 57, 160, 143, 90, 44, 205, 35, 21, 48, 151, 85, 123, 32, 47, 39, 189, 161, 56, 207, 84, 94, 230, 46, 164, 113, 175, 18, 195, 110, 127, 96, 129, 88, 17, 153, 104, 91, 86, 31, 118, 111, 120, 201, 28, 221, 23, 139, 24, 27, 167, 208, 183, 155, 79, 55]
23. Length 238
[202, 18, 122, 135, 11, 57, 103, 35, 86, 2, 84, 232, 208, 186, 54, 77, 145, 101, 105, 137, 210, 234, 207, 93, 55, 63, 230, 66, 160, 10, 223, 36, 34, 216, 104, 174, 121, 25, 166, 75, 167, 176, 61, 32, 118, 89, 68, 5, 14, 27, 204, 99, 149, 88, 91, 222, 37, 144, 108, 78, 128, 131, 190, 17, 65, 168, 225, 165, 41, 49, 38, 72, 43, 147, 158, 74, 130, 7, 82, 64, 97, 69, 100, 22, 152, 85, 48, 33, 218, 47, 228, 113, 40, 185, 219, 112, 180, 120, 4, 213, 179, 194, 51, 96, 221, 44, 238, 31, 117, 114, 229, 81, 164, 193, 236, 26, 59, 30, 151, 12, 115, 170, 24, 70, 227, 159, 133, 52, 134, 203, 15, 197, 155, 83, 50, 111, 195, 139, 109, 127, 188, 87, 62, 157, 226, 142, 98, 76, 211, 138, 58, 140, 198, 220, 16, 46, 183, 107, 106, 29, 163, 173, 209, 217, 215, 1, 177, 233, 199, 110, 172, 23, 212, 79, 94, 102, 39, 20, 178, 150, 175, 119, 8, 13, 42, 156, 201, 73, 200, 124, 53, 161, 92, 123, 224, 143, 196, 28, 9, 6, 80, 56, 148, 125, 214, 60, 171, 153, 231, 181, 205, 19, 95, 206, 154, 132, 169, 116, 3, 126, 187, 162, 191, 67, 136, 45, 192, 189, 235, 129, 21, 141, 237, 184, 90, 146, 182, 71]
24. Length 241
[2, 33, 49, 83, 207, 204, 13, 57, 115, 86, 102, 219, 232, 44, 177, 197, 171, 227, 191, 10, 25, 162, 62, 11, 76, 214, 163, 201, 130, 91, 233, 194, 112, 179, 66, 139, 183, 116, 196, 193, 150, 211, 30, 144, 209, 97, 174, 3, 68, 38, 120, 165, 56, 64, 87, 15, 79, 131, 206, 96, 188, 7, 99, 195, 129, 8, 186, 78, 212, 125, 161, 230, 225, 239, 47, 107, 53, 218, 164, 106, 198, 215, 181, 226, 6, 175, 167, 236, 67, 80, 210, 128, 155, 40, 63, 74, 113, 89, 18, 190, 124, 221, 59, 149, 103, 42, 156, 157, 200, 168, 34, 77, 65, 146, 5, 187, 222, 231, 140, 141, 172, 234, 100, 94, 132, 237, 24, 216, 152, 22, 51, 69, 35, 43, 105, 23, 61, 1, 72, 135, 104, 9, 12, 21, 46, 192, 159, 205, 158, 109, 28, 98, 50, 122, 111, 71, 166, 229, 37, 114, 173, 134, 136, 81, 121, 185, 118, 223, 20, 14, 108, 82, 178, 54, 26, 153, 36, 39, 117, 147, 95, 90, 16, 17, 170, 119, 199, 19, 84, 213, 88, 93, 151, 4, 101, 142, 110, 184, 55, 138, 75, 133, 148, 145, 45, 70, 217, 143, 224, 241, 31, 240, 182, 52, 238, 126, 85, 154, 137, 160, 27, 180, 60, 29, 32, 169, 235, 123, 176, 48, 220, 203, 228, 127, 41, 58, 73, 92, 189, 202, 208]
25. Length 241
[105, 160, 132, 32, 10, 117, 76, 2, 190, 108, 178, 51, 71, 237, 232, 47, 14, 124, 100, 31, 169, 196, 8, 184, 21, 151, 223, 86, 42, 127, 55, 58, 229, 4, 219, 46, 238, 179, 24, 194, 203, 122, 66, 15, 81, 146, 172, 106, 129, 135, 216, 120, 92, 231, 144, 195, 181, 162, 69, 45, 137, 136, 9, 30, 5, 188, 91, 49, 147, 233, 198, 17, 241, 163, 36, 18, 183, 59, 16, 29, 116, 182, 41, 48, 23, 39, 154, 210, 68, 167, 95, 213, 79, 225, 37, 157, 109, 143, 78, 142, 173, 155, 200, 110, 20, 73, 141, 168, 156, 126, 150, 201, 114, 1, 230, 211, 217, 131, 140, 204, 209, 149, 103, 199, 165, 175, 35, 107, 74, 63, 193, 239, 218, 234, 197, 224, 174, 121, 60, 88, 22, 171, 133, 207, 152, 34, 43, 228, 125, 115, 101, 7, 12, 220, 82, 153, 134, 52, 130, 70, 72, 44, 177, 89, 65, 98, 94, 53, 208, 227, 161, 3, 123, 236, 221, 87, 102, 50, 90, 180, 185, 186, 67, 77, 26, 212, 27, 222, 6, 145, 11, 13, 84, 25, 164, 64, 85, 139, 214, 189, 61, 96, 191, 128, 93, 138, 148, 19, 119, 202, 75, 176, 159, 56, 104, 206, 40, 187, 215, 62, 166, 240, 112, 226, 170, 83, 97, 57, 99, 38, 28, 113, 205, 158, 235, 111, 54, 192, 118, 80, 33]
26. Length 244
[89, 13, 154, 161, 235, 225, 92, 188, 215, 194, 54, 58, 128, 21, 165, 85, 144, 205, 142, 77, 109, 24, 83, 69, 72, 7, 224, 240, 191, 204, 183, 203, 68, 70, 63, 95, 206, 170, 153, 180, 45, 178, 35, 27, 190, 132, 222, 41, 40, 156, 97, 20, 217, 177, 167, 65, 23, 136, 216, 234, 38, 201, 236, 164, 82, 241, 10, 141, 148, 229, 5, 125, 113, 159, 193, 187, 130, 179, 52, 108, 86, 196, 174, 123, 56, 116, 227, 30, 239, 98, 186, 67, 135, 118, 163, 43, 32, 50, 231, 226, 232, 172, 200, 99, 6, 143, 39, 93, 107, 34, 129, 157, 100, 127, 15, 84, 81, 73, 121, 220, 44, 8, 57, 105, 91, 171, 162, 211, 244, 104, 112, 238, 212, 133, 71, 192, 145, 160, 87, 181, 60, 184, 119, 4, 55, 96, 53, 12, 213, 124, 94, 22, 42, 3, 48, 131, 117, 140, 138, 228, 219, 155, 59, 29, 202, 169, 114, 101, 47, 233, 176, 139, 207, 33, 79, 16, 51, 66, 75, 90, 198, 168, 166, 31, 151, 49, 208, 150, 111, 14, 25, 197, 17, 76, 80, 78, 9, 173, 26, 137, 19, 120, 199, 106, 152, 88, 147, 36, 158, 28, 243, 221, 110, 74, 175, 237, 61, 2, 62, 214, 189, 134, 195, 218, 18, 102, 46, 103, 11, 122, 146, 185, 182, 209, 1, 149, 115, 64, 37, 126, 230, 223, 242, 210]
27. Length 246
[28, 186, 214, 18, 220, 73, 20, 88, 234, 187, 27, 102, 22, 129, 10, 228, 196, 56, 47, 2, 16, 67, 124, 137, 177, 179, 223, 147, 188, 23, 103, 109, 149, 60, 229, 99, 222, 90, 49, 80, 158, 93, 171, 71, 175, 143, 19, 212, 40, 226, 219, 120, 146, 66, 167, 232, 94, 174, 237, 9, 173, 70, 122, 241, 58, 82, 191, 211, 180, 104, 53, 36, 83, 37, 131, 25, 162, 32, 210, 144, 145, 69, 135, 63, 154, 165, 46, 57, 50, 74, 128, 140, 112, 118, 125, 231, 221, 233, 95, 200, 153, 6, 166, 98, 208, 91, 89, 141, 4, 26, 134, 86, 8, 30, 157, 156, 224, 201, 243, 7, 161, 1, 84, 115, 44, 230, 78, 79, 5, 17, 194, 148, 152, 121, 193, 107, 240, 181, 29, 43, 65, 164, 45, 110, 64, 195, 216, 127, 59, 197, 178, 151, 139, 85, 75, 11, 204, 184, 77, 54, 51, 205, 108, 142, 130, 138, 238, 87, 38, 101, 96, 31, 215, 244, 242, 172, 213, 136, 97, 35, 39, 76, 42, 245, 123, 227, 24, 168, 33, 159, 217, 239, 55, 176, 68, 207, 106, 132, 15, 116, 61, 198, 62, 182, 225, 202, 105, 150, 183, 81, 170, 13, 41, 199, 3, 185, 235, 14, 155, 21, 126, 119, 169, 72, 12, 236, 48, 209, 190, 113, 218, 100, 52, 111, 189, 92, 192, 114, 117, 160, 133, 203, 163, 34, 206, 246]
28. Length 250
[119, 57, 59, 181, 212, 120, 236, 121, 99, 247, 138, 187, 175, 108, 107, 197, 123, 101, 141, 77, 201, 3, 52, 60, 56, 240, 157, 39, 42, 199, 23, 18, 136, 74, 137, 143, 229, 170, 20, 160, 206, 219, 191, 185, 46, 223, 150, 190, 116, 96, 198, 221, 220, 159, 238, 48, 176, 113, 168, 33, 44, 142, 67, 244, 13, 218, 122, 246, 214, 234, 237, 27, 165, 24, 153, 90, 84, 154, 235, 196, 80, 111, 102, 231, 228, 135, 16, 148, 26, 45, 10, 71, 156, 224, 183, 232, 72, 94, 132, 54, 58, 248, 144, 213, 139, 129, 245, 115, 25, 164, 87, 19, 193, 81, 32, 78, 91, 167, 171, 40, 92, 226, 109, 69, 86, 38, 61, 5, 14, 118, 145, 103, 53, 93, 172, 178, 225, 68, 163, 210, 179, 192, 208, 169, 17, 12, 50, 233, 6, 55, 243, 158, 88, 188, 242, 36, 173, 126, 155, 184, 216, 149, 47, 76, 200, 1, 112, 28, 161, 174, 41, 73, 222, 66, 37, 63, 64, 124, 89, 205, 9, 186, 202, 70, 203, 127, 105, 250, 182, 79, 43, 133, 8, 241, 114, 128, 51, 83, 98, 49, 209, 7, 95, 151, 162, 189, 180, 75, 195, 62, 207, 21, 104, 30, 117, 110, 140, 29, 227, 249, 82, 152, 11, 34, 85, 106, 217, 211, 2, 35, 215, 4, 230, 134, 31, 194, 97, 22, 125, 130, 100, 239, 131, 166, 65, 15, 146, 177, 204, 147]
29. Length 253
[46, 245, 174, 180, 85, 29, 141, 70, 252, 119, 214, 225, 86, 91, 41, 67, 219, 118, 127, 243, 2, 71, 157, 114, 55, 92, 5, 200, 199, 139, 191, 235, 153, 102, 206, 171, 117, 58, 223, 249, 11, 211, 202, 175, 156, 133, 57, 163, 47, 65, 213, 247, 189, 111, 177, 49, 124, 154, 164, 145, 80, 15, 232, 142, 39, 69, 201, 185, 229, 215, 170, 42, 3, 248, 169, 136, 149, 218, 237, 90, 135, 7, 242, 246, 23, 186, 31, 4, 167, 207, 173, 132, 195, 196, 78, 212, 22, 35, 194, 54, 184, 183, 222, 230, 88, 43, 144, 151, 34, 97, 6, 109, 37, 147, 72, 158, 134, 33, 51, 238, 165, 162, 9, 63, 166, 113, 137, 198, 50, 121, 106, 224, 19, 104, 95, 129, 193, 79, 192, 122, 30, 12, 234, 168, 76, 103, 73, 66, 188, 178, 172, 176, 250, 182, 110, 231, 155, 26, 197, 10, 152, 98, 131, 25, 36, 81, 138, 150, 227, 24, 112, 120, 204, 75, 8, 179, 94, 17, 140, 32, 77, 61, 233, 38, 205, 93, 99, 27, 208, 56, 216, 48, 241, 20, 130, 240, 115, 83, 60, 108, 28, 13, 89, 128, 160, 82, 40, 126, 16, 253, 21, 251, 228, 59, 159, 64, 203, 236, 52, 18, 181, 105, 107, 239, 220, 44, 74, 125, 209, 84, 226, 217, 210, 190, 101, 100, 68, 116, 161, 148, 244, 221, 96, 45, 123, 187, 62, 87, 53, 1, 146, 143, 14]
30. Length 256
[159, 248, 75, 43, 111, 38, 4, 17, 155, 87, 81, 208, 53, 230, 65, 11, 108, 228, 146, 212, 137, 225, 144, 189, 86, 105, 84, 128, 97, 50, 223, 15, 83, 169, 217, 47, 88, 236, 114, 181, 115, 177, 102, 250, 246, 104, 80, 45, 240, 14, 196, 52, 247, 41, 198, 32, 182, 206, 226, 101, 70, 94, 113, 49, 254, 59, 42, 154, 77, 253, 112, 215, 99, 25, 134, 92, 95, 150, 64, 178, 118, 79, 130, 63, 129, 131, 57, 218, 85, 204, 3, 163, 158, 186, 10, 199, 24, 125, 251, 51, 74, 160, 207, 120, 233, 30, 19, 9, 56, 167, 58, 117, 164, 54, 220, 229, 234, 203, 211, 103, 205, 69, 39, 5, 31, 191, 106, 180, 116, 245, 21, 222, 91, 235, 8, 2, 214, 29, 238, 176, 135, 61, 227, 202, 122, 252, 231, 89, 187, 37, 149, 96, 190, 172, 73, 18, 71, 1, 179, 46, 156, 201, 165, 256, 151, 27, 242, 188, 126, 124, 244, 100, 107, 143, 170, 72, 255, 40, 67, 192, 185, 219, 20, 157, 98, 237, 136, 168, 141, 224, 232, 44, 139, 132, 22, 60, 109, 90, 175, 171, 62, 23, 161, 12, 76, 210, 68, 184, 93, 243, 48, 209, 174, 200, 121, 123, 36, 173, 140, 133, 145, 6, 110, 152, 142, 241, 55, 138, 147, 193, 213, 127, 7, 34, 66, 153, 26, 13, 162, 183, 239, 78, 249, 221, 28, 194, 16, 35, 33, 82, 195, 148, 216, 119, 166, 197]

Питон 3 (с PyPy) - оценка: 607771

Изменить: Я думаю, что ошибка исправлена, но я все еще не убежден, что это работает, пока я не докажу, что это работает

def d(a, b, N):
    a, b = a%N, b%N

    if a >= b:
        return a-b
    else:
        return a+(N-b)

def gt(a, b, N):
    if a == N and b == 1:
        return False
    if a == 1 and b == N:
        return True
    return a > b

def solve(numbers):
    N = len(numbers)
    best_move = None
    target = sorted(numbers)

    if N == 2:
      return "" if numbers == [1,2] else "P"

    for b in range(N):
        nums = numbers[:]
        moves = []
        head_ptr = 0 # Which element should be at the start of the list if we actually moved stuff
        reference = target[b:]+target[:b]
        ref_d = {t:i for i,t in enumerate(reference)}

        while True:
            for pops in range(N):
                ptr = (head_ptr + pops) % N

                # Magic
                d1 = d(ref_d[nums[ptr-1]],ptr-1,N)+d(ptr,ref_d[nums[ptr]],N)
                d2 = d(ref_d[nums[ptr]],ptr,N)+d(ptr-1,ref_d[nums[ptr-1]],N)

                if d1 > d2 or (d1 == d2 and gt(nums[ptr-1], nums[ptr], N)):
                    moves.append("P"*pops + "S")
                    head_ptr = (head_ptr + pops) % N
                    nums[ptr-1],nums[ptr] = nums[ptr],nums[ptr-1]
                    break

            else:
                if nums[nums.index(1):]+nums[:nums.index(1)] != target:
                    print("This algorithm is seriously broken.\n")
                moves.append("P"*((N+nums.index(1)-head_ptr)%N))
                break

        moves = "".join(moves)

        if not best_move or len(moves) < len(best_move):
            best_move = moves

    return best_move

использование

solve([3, 4, 2, 1, 5])

объяснение

Программа просто выполняет перестановку с пузырьковой сортировкой, используя следующее замечание:
S: n 1 2 3 ... n-1 0 PS: 0 2 3 ... n-1 n 1 PPS: 1 3 ... n-1 n 0 2 PPPS: 2 ... n-1 n 0 1 3 ...

Другими словами, iтолчки, сопровождаемые перестановкой, означают, что элемент iпоменялся местами с оберткой i-1индексов. Тем не менее, мы должны следить за тем, что список смещается при этом.

Чтобы добиться большего успеха, чем просто обычная пузырьковая сортировка, мы пытаемся применить эвристику, чтобы убедиться, что мы не делаем слишком много бесполезных свопов, обеспечивая, чтобы любой своп перемещал оба элемента ближе к их соответствующим целям (формально я не доказал это правильно, но похоже пока работает). Затем мы выбираем лучшее решение из многих конфигураций (CPython занимает некоторое время, но PyPy выполняет эту работу относительно быстро).

счет

Выход на Пастебин.

Предыдущий наивный пузырь род вер. (оценка: 1126232)

Это однозначно работает.

def cyclic_sorted(nums):
    for i in range(len(nums)):
        if nums[i:] + nums[:i] == sorted(nums):
            return i
    return False

def solve(nums):
    N = len(nums)

    def gt(a, b):
        if a == 1 and b == N:
            return True
        if a == N and b == 1:
            return False
        return a > b

    moves = []
    head_ptr = 0 # Which element should be at the start of the list if we actually moved stuff

    while nums != sorted(nums):
        pops = 0
        ptr_offset = 0

        while pops < N:
            ptr = (head_ptr + pops) % N

            if (not moves or pops > 0) and gt(nums[ptr-1], nums[ptr]):
                moves.append("P"*pops + "S")
                head_ptr = (head_ptr + pops) % N

                nums[ptr-1],nums[ptr] = nums[ptr],nums[ptr-1]
                break

            pops += 1

        else:
            moves.append("P"*cyclic_sorted(nums[head_ptr:]+nums[:head_ptr]))
            break

    return "".join(moves)

Javascript ES6 - 607 771

function popsort( iData ) {
    var sSP, iLen,
        sSP_Opt = popsortimpl( iData.slice( 0 ), 0 ),
        iOptLen = sSP_Opt.length;

    for( var n = iData.length, i = 2; i <= n; i++ )
        if( (iLen = (sSP = popsortimpl( iData.slice( 0 ), i - 1 )).length) < iOptLen ) {
            iOptLen = iLen;
            sSP_Opt = sSP;
        }

    return sSP_Opt;
}

function popsortimpl( iData, iPivIdx ) {
    function issorted()
        { return iData.every( (_,i_) => _ == i_+1 ); }

    function swap() {
        var i_ = iData[0];

        iData[0] = iData[n-1];
        iData[n-1] = i_;

        sSP.push( 'S' );
    }

    function pop() {
        iData.push( iData.shift() );
        if( --iPivIdx < 0 )
            iPivIdx += n;

        sSP.push( 'P' );
    }

    function dist2home( iIdx_, i_ ) {
        var iHome_ = (iPivIdx + i_) %n,
            iDist1_ = iIdx_ - iHome_,
            iDist2_ = iHome_ - iIdx_;

        if( iDist1_ < 0 )
            iDist1_ += n;
        if( iDist2_ < 0 )
            iDist2_ += n;

        return Math.min( iDist1_, iDist2_*Math.max( 1, n/50 ) );
    }

    var n = iData.length,
        sSP = [];

    while( !issorted() ) {
        var iDistP = Math.max( dist2home( 0, iData[0] ), dist2home( n - 1, iData[n - 1] ) ),
            iDistS = Math.max( dist2home( n - 1, iData[0] ), dist2home( 0, iData[n - 1] ) );

        if( iDistS < iDistP )
            swap();
        else pop();
    }
    return sSP.join('');
}

Реализует пузырьковую сортировку «самого близкого конца», которая пузырьков элементов вверх или вниз в зависимости от кратчайшего маршрута (пузырь вверх или вниз) к контрольной позиции.

Я не верю, что рутина оптимальна, но она должна быть достаточно близка к ней. В качестве бонуса он запускает полный набор тестовых векторов в миллисекундах.

Обновленный перебрать точку опоры для повышения конкурентоспособности. Я также ввел эвристику, чтобы компенсировать тот факт, что элементы имеют меньшую подвижность, перемещаясь «вверх» по списку, чем перемещение «вниз» (явление, аналогичное разнице в подвижности электронов и дырок в полупроводнике). Существуют серьезные различия между этой реализацией и Sp3000, поэтому тот факт, что оба результата составляют ровно 607 771, является пугающим. Хэллоуин жуткий.

Процедура теперь занимает около 20 секунд.

Пример вывода

popsort( [2, 7, 5, 3, 4, 6, 1] )

доходность

PSPPSPSPPPS

OCaml, счет: 1136707 1136599

Редактировать: я все испортил! Я читал, Sчто поменять местами соседние элементы и пропустил, что первый и последний элементы поменялись местами. Эта реализация основывается на этом, что очевидно из evalреализации. Edit²: я исправил это, используя наблюдение, что вы можете написать то, что я считал SP как P S. Я также переключился на более выигрышную версию с некоторыми оптимизациями, чтобы сделать ее менее медленной.

Время выполнения составляет 1,33 18 1,01 секунды в моей системе с использованием скомпилированного двоичного файла интерпретатора .

type sp = S | P

let string_of_sp = function
  | S -> "S"
  | P -> "P"

let rec eval (e : sp list) (xs : int list) : int list =
  match e, xs with
  | [], xs -> xs
  | P :: S :: e, x1 :: x2 :: xs -> eval e (x1 :: xs @ [x2])
  | P :: e, x :: xs -> eval e (xs @ [x])
  | _ -> assert false

let generate_sp_sequence xs : sp list =
  let sorted = List.sort compare xs in
  let rec generate_sp_sequence ((xs, ys) : int list * int list) acc : sp list =
    if sorted = ys @ List.rev xs
    then acc
    else 
      match ys with
      | v1 :: v2 :: ys' ->
         if v1 > v2
         then generate_sp_sequence (v2 :: xs, v1 :: ys') (S :: P :: acc)
         else generate_sp_sequence (v1 :: xs, v2 :: ys') (P :: acc)
      | [x] ->
         let ys = List.rev (x :: xs) in
         generate_sp_sequence ([], ys) (P :: acc)
      | [] ->
         assert false
  in List.rev @@ generate_sp_sequence ([], xs) []


(** Uncomment to run tests **)
(*
let test =
  QCheck.(mk_test
            ~n:1000
            ~name:"generate_sp_sequence sorting test"
            ~pp:PP.(list int)
            Arbitrary.(list ~start:2 ~stop:256 small_int)
            (fun xs ->
             Prop.assume (List.length xs >= 2);
             eval (generate_sp_sequence ([], xs))
                  xs
             = List.sort compare xs))

let _ = QCheck.run test
 *)

let score_test = ... (* not included for brevity *)

let score =
  List.map (fun xs -> generate_sp_sequence ([], xs)) score_test
  |> List.map List.length
  |> List.fold_left (+) 0

let _ =
  print_string "The score is: ";
  print_int score;
  print_newline ()

generate_sp_sequence просто запускает сортировку пузырьков и выводит шаги в терминах S и P. Это может генерировать ненужные шаги.

C, оценка: 607771

Оказывается, мое решение очень похоже на решение Sp3000 для Python (которое объясняет тот же результат). Я никогда не использовал Python, поэтому не могу сказать наверняка, но я думаю, что концепция точно такая же:

Для каждого числа r в 0..n-1 установите цель отсортированного массива, повернутого r раз от начальной позиции (то есть содержащего P всплывающих окон с r = P mod n), и найдите серию ходов, приводящих к этой конфигурации. Запишите кратчайшую последовательность ходов для любого r.
Выполняйте свопы только тогда, когда своп приближает тот элемент, который находится дальше от его цели (смотря в любом направлении), или когда своп перемещает оба элемента ближе, если оба находятся на одинаковом расстоянии.

Код

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

/* Returns true if the array is sorted starting at position 'offset' */
int is_sorted(int *array, int n, int offset)
{
    int i;
    for (i = 0; i < n && array[(offset+i)%n] == i+1; i++);
    return i == n;
}

/* Find moves that would sort the array, assuming the first element will
   be at position (offset + n/2) % n */
int get_moves(int *array, int n, int offset, int stop_after, char *moves)
{
    int tmp, posA = n-1, posB = 0, counter = 0;
    /* Repeat until sorted or reaching the maximum number of moves (previous
       best, or the worst case upper bound if no previous solution) */
    for (; counter < stop_after && !is_sorted(array, n, posB); posA = (posA+1)%n, posB = (posB+1)%n, moves[counter++] = 'P')
    {
        /* Perform a swap if it would move whichever element is further away
           closer to its target */
        if ((array[posA] - posA + offset + n) % n >
            (array[posB] - posB + offset + n) % n)
        {
            tmp = array[posA];
            array[posA] = array[posB];
            array[posB] = tmp;
            moves[counter++] = 'S';
            if (is_sorted(array, n, posB))
            {
                break;
            }
        }
    }
    return counter;
}

int *parse_input(int _argc, char **_argv)
{
    int i;
    int *array = NULL;
    if (_argc > 1)
    {
        array = malloc((_argc-1) * sizeof(int));
        _argv[1]++; /* remove initial square bracket */
        for (i = 1; i < _argc; i++)
        {
            array[i-1] = atoi(_argv[i]);
        }
    }
    return array;
}

int main(int _argc, char **_argv)
{
    int *orig_array = parse_input(_argc, _argv);
    if (orig_array != NULL)
    {
        int n = _argc - 1;
        /* Safe worst case upper bound representing n^2 "SP" moves */
        int worst_move_count = 2*n*n;

        int i, move_count, offset;
        int best_offset, best_move_count = worst_move_count;

        char *best_moves = malloc(worst_move_count + 1);
        char *moves = malloc(worst_move_count + 1);
        int *array = malloc(n * sizeof(int));

        memset(best_moves, 0, worst_move_count + 1);
        /* Try all offsets from 0 to n-1; i.e. find solutions for:
           1, 2, 3, ..., n-2, n-1, n
           2, 3, 4, ..., n-1, n,   1
           3, 4, 5, ..., n,   1,   2
           ...
           n, 1, 2, ..., n-3, n-2, n-1
        */
        for (offset = 0; offset < n; offset++)
        {
            memset(moves, 0, worst_move_count + 1);
            memcpy(array, orig_array, n*sizeof(int));
            move_count = get_moves(array, n, offset, best_move_count, moves);
            if (move_count < best_move_count)
            {
                strcpy(best_moves, moves);
                best_move_count = move_count;
                best_offset = offset;
            }
        }
        printf("%s\n", best_moves);

        free(best_moves);
        free(moves);
        free(array);
        free(orig_array);
    }
    return 0;
}

использование

$ gcc -Ofast -o popswap popswap.c
$ ./popswap [2, 7, 5, 3, 4, 6, 1]
PSPPSPSPPPS
$ ./popswap [2, 7, 5, 3, 4, 6, 1]|tr -d '\n'|wc -c
11

счет

Автор сценария:

#!/bin/sh
grep ^\\[ input.txt|while read line; do
    len=`echo $line|wc -w`;
    score=`./popswap $line|tr -d '\n'|wc -c`;
    echo "    $len $score";
done

Полученные результаты:

$ ./scoring.sh |cut -d' ' -f 6|paste -sd+|bc
607771
$ time ./scoring.sh > /dev/null

real    0m1.926s
user    0m1.879s
sys     0m0.122s
$ ./scoring.sh
3 2
7 11
41 893
52 1546
65 2543
69 2686
75 3391
80 3728
103 6483
108 0
109 7103
151 14371
173 18663
177 19728
192 22824
201 24828
201 24752
205 25573
211 27509
226 32221
227 31928
230 33630
238 34603
241 36676
241 36505
244 37759
246 38106
250 38264
253 40040
256 41405

С ++ 11, оценка: 1122052

Очень наивная реализация, которая не учитывает дыры во входной последовательности, но учитывает минимальное значение в последовательности.

Список аргументов - это просто последовательность чисел без запятых и скобок (например: "./a.out 2 7 5")

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <string>
using namespace std;

int* input  = 0;
int s_count = 0;
int p_count = 0;
int len;
int last;

void do_swap()
{
  int a = input[0];
  input[0] = input[last];
  input[last] = a;
  s_count++;
  cerr << "S";
}

void do_pop()
{
  int a = input[0];
  memmove(&input[0], &input[1], sizeof(int) * last);
  input[last] = a;
  p_count++;
  cerr << "P";
}

bool is_sorted()
{
  int i = 0;
  while (input[i] < input[i+1]) { if (++i == last) return true; }
  return false;
}

int main(int argc, char** args)
{
  int min_val = 256;

  len = argc - 1;
  last = len - 1;
  if (len <= 1)
    return 1;

  input = new int[len];
  for (int i = 2; i <= argc; i++)
  {
    int j = stoi(args[i-1]);
    input[i-2] = j;
    min_val = min(min_val, j);
  }

  while (!is_sorted())
  {
    if ((input[0]) == min_val)
      do_pop();
    else if (input[0] < input[last])
      do_swap();
    else if (input[0] > input[last])
      do_pop();
  }

  cerr << endl;
  cout << len << " " << (s_count + p_count) << endl;
  delete [] input;
  return 0;
}

счет

3 2
7 19
41 1642
52 3236
65 4787
69 4966
75 6644
80 6090
103 12142
108 0
109 13774
151 24976
173 34061
177 37835
192 41994
201 48316
201 47276
205 49439
211 51551
226 58859
227 56824
230 58994
238 64227
241 65774
241 66287
244 71345
246 73426
250 71766
253 68629
256 77171