Одним из замечательных свойств языка, полного Тьюринга, является то, что его можно использовать для написания любой программы, вплоть до симуляции всей Вселенной.

Ваша задача сделать именно это: написать программу, которая имитирует Вселенную .

Примечание: хотя я не сомневаюсь, что вы сможете выполнить эту задачу, в настоящее время у меня нет достаточно свободного времени, чтобы проверить, все ли 10 ⁹⁰ частиц в вашей симуляции делают то, что они действительно должны делать. Следовательно, для упрощения тестирования и оценки достаточно, чтобы симулятор вселенной работал только с одной стартовой частицей. Для интереса, давайте предположим, что эта частица - недавно открытый бозон Хиггса.

Ваша вселенная начинается только с одного бозона Хиггса с энергией приблизительно 120 ГэВ в середине. Чтобы не делать вывод слишком длинным, давайте сделаем тик этой вселенной всего ^10–25 секунд вместо его «обычной тактовой частоты» в 5,4 × ^10–44 секунд.

Этот бозон Хиггса рано или поздно распадется, так как имеет период полураспада 1,6 × ^10–22 секунд, поэтому на каждом такте моделирования он имеет вероятность затухания 0,0433%. Вы можете проверить здесь, во что это превратится . Чтобы иметь центральное и упрощенное требование, я перечисляю коэффициенты ветвления, которые вы должны использовать:

Запуск симуляции

На каждом такте симуляции бозон Хиггса имеет вероятность распада 0,0433%. Если это произойдет, он распадется на следующие частицы с перечисленными вероятностями (вы должны использовать эти имена в выходных данных):

• нижний кварк + нижний антикварк (64,8%)
• 2 Вт бозоны (14,1%)
• 2 глюона (8,82%)
• тау лептон + антитава лептон (7,04%)
• Очарование Кварк + Очарование Антикварк (3,27%)
• 2 Z бозона (1,59%)
• 2 фотона (0,223%)
• 1 Z бозон + 1 фотон (0,111%)
• мюон + антимуон (0,0244%)
• топ-кварк + топ-антикварк (0,0216%)

Всего 100%.

Некоторые из этих частиц будут разлагаться дальше.

W boson : период полураспада ^10-25 секунд, это означает 50% -ную вероятность затухания при каждом тике в одно из следующего с равными вероятностями:

• позитрон + нейтрино
• антимуон + нейтрино
• антитэу лептон + нейтрино

Z-бозон : период полураспада ^10-25 секунд, это означает 50% -ную вероятность распада на каждом тике в одно из следующего:

• нейтрино + антинейтрино (20,6%)
• электрон + позитрон (3,4%)
• мюон + антимуон (3,4%)
• тау лептон + антитава лептон (3,4%)
• Вниз кварк + Вниз антикварк (15,2%)
• странный кварк + странный антикварк (15,2%)
• нижний кварк + нижний антикварк (15,2%)
• Ап-кварк + Ап-антиквар (11,8%)
• Очарование Кварк + Очарование Антикварк (11,8%)

верхний кварк : период полураспада 5 × ^10-25 секунд, это означает 12,95% вероятности затухания при каждом тике в следующем с равными вероятностями:

• W бозон + вниз кварк
• W бозон + странный кварк
• W бозон + нижний кварк

Конечно, W-бозон тоже скоро распадется ...

Верхние антикварковый ведет себя так же , как топ - кварк: он распадается на W - бозон и объявление / с / б антикварк.

Все другие частицы (то есть все, кроме бозонов Z и W и верхних кварков) имеют период полураспада на много порядков больше, поэтому, чтобы не загромождать выходной сигнал, все они считаются стабильными для нашего моделирования .

Поскольку вселенная в основном пуста, всем частицам будет достаточно места для себя, и они не будут взаимодействовать друг с другом. Поэтому все отдельные частицы независимы друг от друга во всех отношениях, включая вероятности расщепления.

Выход:

Каждый тик симуляции, вы должны напечатать содержимое симулируемой вселенной в новую строку. Например:

The universe contains 1 Higgs boson.
The universe contains 1 Higgs boson.
The universe contains 1 Higgs boson.
The universe contains 1 Higgs boson.
The universe contains 2 W bosons.
The universe contains 2 W bosons.
The universe contains 1 W boson, 1 positron and 1 neutrino.
The universe contains 1 positron, 1 antitau lepton and 2 neutrinos.
Simulation ended after 0.8 yoctoseconds.

Порядок частиц в линии не важен. Форматирование, однако, должно быть точно таким же, как в примере выше , включая пунктуацию и множественное число. Если вы моделируете целую (мини) вселенную, она должна выглядеть красиво (и я хотел исключить злоупотребление недостаточно строгим требованием к выводу)

Каждая строка соответствует 0,1 yoctoseconds, но вы будете прощены, если вашей программе потребуется больше времени, чтобы распечатать вывод.

Симуляция заканчивается, когда остаются только «стабильные» частицы.

счет

Применяются стандартные правила игры в гольф.

Генератор случайных чисел может быть псевдослучайным, но вы должны его заполнить, если по умолчанию язык не заполнен. Распределение вероятностей вашего RNG должно быть равномерным.

• Вы получите бонус -10% к размеру кода, если программа примет целое число в качестве входных данных и начнет с таким количеством бозонов Хиггса.

Исключение для любителей машин Тьюринга.

Для тех, кто осмелится попытать счастья с реальной машиной Тьюринга или подобным языком (например, Brainfuck), их задача облегчается благодаря следующим изменениям правил (применимо, только если язык является производным от Brainfuck или иным образом очень упрощенным языком Тьюринга. машина, неспособная к назначению, не имеющая ALU, и значения на ленте могут только увеличиваться и уменьшаться на единицу) :

• Названия частиц упрощены до d, s, b, t, u, c для кварков, v для нейтрино, T для тау-лептона, m для мюона, g для глюона, p для фотона, Z, W и H для бозоны, - для электрона и + для позитрона. На каждом тике вход со значением 0 или 1 предоставляется из стандартного ввода, указывающего, затухает ли первая нестабильная частица в списке или нет.

Таким образом, выходной пример станет

H
H
H
H
W W
W W
W + n
+ !T n n

Pyth , 572 * 0,9 = 514,8 байта

Jm?tld,hd,-1^.5c1shced\ sm*]<k2s>k2tced\ dcR\,cu:GhHtHc"A76 !B17 !C1 v!D_top !E00 !F bosR!GmuR_!Ineutrino_!Jtau leptR_!KQ_charm !LQ_strange !MQ_down !NQ_up !OQ_bottom !Panti!Qquark!Ron"\!"HiggsF,16Efg3240Ebb705Epp441Eqr352ER16350 cc7950 ss1115 cs555 tu122 de108_WF,CxCuCr1_ZF,Cw103 yxBtuBqrBjkAlmAfgAhi59 R59DQ,5 bj1 bl1 bf1DPOOPNNPMMPLLPKKPQ_gluR_JPJphotR_GPGIPIpositrR_electrR"\_L%"The universe contains %s.":j", "fT.e?bs[b\ h@Jk?tb\s"")0b",(?!.*,)"" and"K+Q*]Z24Ws<K4yK=+Z1Vs.em?>O1.0he@JkY,kOee@Jkb<K4IN XhNK_1 XRK1xLGeN;yK%"Simulation ended after %s yoctoseconds."cZT

Соответствует бонусу -10%. Попробуйте онлайн здесь или попробуйте с периодом полураспада бозона Хиггса, уменьшенным до 1ys, здесь (обеспечивает меньшее количество повторений в выходных данных и более захватывающую вселенную!).

Я убежден, что это далеко не оптимально, особенно сжатие словаря, но я уже потратил на это более чем достаточно времени, поэтому предложения по улучшению приветствуются.

Программа разделена на три части - подготовка словаря, определение функции вывода и выполнение симуляции.

Подготовка словаря

Jm?tld,hd,-1^.5c1shced\ sm*]<k2s>k2tced\ dcR\,cu:GhHtHc"A76 !B17 !C1 v!D_top !E00 !F bosR!GmuR_!Ineutrino_!Jtau leptR_!KQ_charm !LQ_strange !MQ_down !NQ_up !OQ_bottom !Panti!Qquark!Ron"\!"HiggsF,16Efg3240Ebb705Epp441Eqr352ER16350 cc7950 ss1115 cs555 tu122 de108_WF,CxCuCr1_ZF,Cw103 yxBtuBqrBjkAlmAfgAhi59 R59DQ,5 bj1 bl1 bf1DPOOPNNPMMPLLPKKPQ_gluR_JPJphotR_GPGIPIpositrR_electrR"\_

Это самый большой раздел готового кода, занимающий 381 байт. Словарь построен с использованием следующей строки:

Higgs boson,1600 fg324000 bb70500 pp44100 qr35200 on16350 cc7950 ss1115 cs555 tu122 de108_W boson,1 vx1 vu1 vr1_Z boson,1 vw103 yx17 tu17 qr17 jk76 lm76 fg76 hi59 on59_top quark,5 bj1 bl1 bf1_top antiquark_bottom quark_bottom antiquark_up quark_up antiquark_down quark_down antiquark_strange quark_strange antiquark_charm quark_charm antiquark_gluon_tau lepton_antitau lepton_photon_muon_antimuon_neutrino_antineutrino_positron_electron

Строка представляет собой разделенный подчеркиванием список частиц и, если частица нестабильна, ее поведение - разделенный пробелами список, состоящий из периода полураспада в тиках симуляции, за которым следует то, во что она распадается, вместе с различными вероятностями каждой из них. С каждой частицей связан однобуквенный код, заданный ее положением в списке, проиндексированном в строчный алфавит - так что бозон Хиггса a, W-бозон b, вплоть до электрона, являющегосяy .

Вместо того, чтобы хранить вероятности затухания, вместо этого сохраняется период полураспада и вычисляется вероятность при обработке словаря. Используемая формула: P=1-(1/2)^(1/h)где Pвероятность распада за тик, иh период полураспада частицы, измеренный в тиках.

Нестабильные частицы - первые четыре в списке. Поскольку количество этих частиц определяет, когда заканчивается симуляция, наличие их в начале списка позволяет легко их проверить позже.

Проблема в том, что эта строка огромна - 436 байт! - и использование встроенного сжатия строк в Pyth фактически увеличивает количество байтов, так как в нем используется много многобайтовых символов. Я остановился на относительно простой итеративной схеме сжатия словаря. Фрагмент u:GhHtHc"xxx"\!"yyy"распаковывает его следующим образом:

u:GhHtHc"xxx"\!"yyy"   xxx -> dictionary, yyy -> encoded string
       c"xxx"\!        Chop the dictionary on !
u              "yyy"   Reduce the above, with initial state as encoded string, using:
 :G                      In the current string, replace...
   hH                    ... the first character of the dictionary entry...
     tH                  ... with the remainder of the dictionary entry

Записи в словаре, которые я выбрал, основаны только на моей интуиции и пробах и ошибках, поэтому я уверен, что есть много возможностей для улучшения.

Распакованная словарная строка затем интерпретируется и сохраняется, как описано ниже:

Jm?tld,hd,-1^.5c1shced\ sm*]<k2s>k2tced\ dcR\,cxxx\_   xxx -> decompressed dictionary
                                              cxxx\_   Split the string on underscores
                                          cR\,         Split each part on commas
 m                                                     Map each element (particle), d, using:
  ?tld                                   d               Is the element length >1? If not, no change, otherwise...
      ,hd                                                  Create a pair consisting of the particle's name and...
                   ced\                                      Split the decay data on spaces
                 sh                                          Parse 1st element (half life) as int
          -1^.5c1                                            Calculate per-tick decay probability
         ,                                                   Pair the above with...
                         m         tced\                       Map the rest of the decay data, k, using:
                           ]<k2                                  Take the 1st two characters
                               s>k2                              Parse the rest of the characters as a string
                          *                                      Repeat the characters that many times
                        s                                      Flatten the list
J                                                      Store the processed dictionary in J

Результатом является то, что J упорядоченный список имен частиц. Если они распадаются, имя соединяется с вероятностью его распада и набором частиц, на которые оно может распасться, взвешенных по их относительной вероятности.

Определение выходной функции

L%"The universe contains %s.":j", "fT.e?bs[b\ h@Jk?tb\s"")0b",(?!.*,)"" and"

Это определяет функцию y(b), которая принимает текущее состояние юниверса в качестве входных данных. Это просто список номеров частиц, упорядоченных по их типу, как определено в строке словаря, описанной в предыдущем разделе.

L%"x":j", "fT.e?bs[b\ h@Jk?tb\s"")0b",(?!.*,)"" and"   "x" -> format string, omitted for brevity
L                                                      Define a function, y(b)
             .e                     b                  Map each element of b with its index, k, using:
               ?b                 0                     Is b non zero? If not, 0, otherwise...
                   b                                      Particle count
                    \                                     Space
                      h@Jk                                Particle name (lookup in dictionary, then take 1st element)
                          ?tb\s""                        Trailing s if more than 1
                 s[              )                       Concatenate the above 4
           fT                                          Filter out the 0s
      j", "                                            Join on comma + space
     :                                                 Replace in the above...
                                    ",(?!.*,)"         ... the last comma...
                                              " and"   ... with "and"
 %"x"                                                  Insert the above into the format string

Моделирование выполнения

K+Q*]Z24Ws<K4yK=+Z1Vs.em?>O1.0he@JkY,kOee@Jkb<K4IN XhNK_1 XRK1xLGeN;yK%"Simulation ended after %s yoctoseconds."cZT

После завершения подготовки симуляция может быть выполнена. Это состоит из нескольких шагов:

Инициализация вселенной

Поскольку частица с индексом 0 в состоянии юниверса является бозоном Хиггса, начальное состояние юниверса - это массив входных чисел, за которыми следуют 24 нуля.

K+Q*]Z24   implicit: Q=eval(input())
  Q        Input number
   *]Z24   0 repeated 24 times
 +         Concatenate
K          Assign to K

Цикл моделирования

На каждом тике в симуляции необходимо отображать текущее состояние юниверса, увеличивать счетчик, и каждая летучая частица должна проверять, должна ли она затухать, применяя результаты к состоянию юниверса после оценки каждой частицы.

Ws<H4yK=+Z1Vs.em?>O1.0he@JkY,kOee@Jkb<K4IN XhNK_1 XRK1xLGeN;   
 s<K4                                                          Take the sum of the first 4 particle counts
W                                                          ;   Loop until the above is 0
     yK                                                        Output the current universe state
       =+Z1                                                    Increment variable Z (initially 0)
             .e                      <K4                       Map each particle count, b, with its index, k, using:
               m                    b                            Map over the particle count using:
                        @JK                                        Look up the particle data
                      he                                           Get the decay probability
                  O1.0                                             Generate random float between 0 and 1
                ?>         Y                                       Has particle failed to decay? Empty array if so, otherwise...
                               ee@Jk                                 Get the particle decay choices
                              O                                      Choose one of them at random
                            ,k                                       Create a pair with the current particle index and the above
            s                                                  Combine into single nested list
           V                                                   For N in the above:
                                        IN                       If N is not empty:
                                           X  K                    Add to element in K...
                                            hN                     ... at the correct particle's index...
                                               _1                  ... -1
                                                      xLGeN        Get the index of each particle to be added to the universe
                                                                     (lookup using index in G, lowercase alphabet)
                                                  XRK1             Add 1 to the element in K at each of the indexes

Окончательный вывод

Моделирование заканчивается, когда не осталось нестабильных частиц. Осталось только вывести окончательное состояние вселенной и сколько времени (сколько тиков) заняло моделирование.

yK%"Simulation ended after %s yoctoseconds."cZT   
yK                                                Output final universe state
                                            cZT   Float divide ticks count by 10
  %"Simulation ended after %s yoctoseconds."      Format string, implicit print

С ++ ( 2420 , 2243 , 2353 , 1860 , 1822 * .9 = 1639,8)

Хорошо, так что это, вероятно, худшая когда-либо представленная кодовая игра в гольф, но это моя первая и мне было весело. Я думаю, что это даже работает. :)

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
#include <time.h>
#define D r=rand();d=((double)r/RAND_MAX)
using namespace std;class P{int n[25];public:int S;P(int N){for(S=0;S<24;S++)n[S]=0;n[24]=N;S=1;}void C(){string s[25]={"down quark","down antiquark","up quark","up antiquark","bottom quark","bottom antiquark","tau lepton","antitau lepton","charm quark","charm antiquark","strange quark","strange antiquark","neutrino","antineutrino","muon","antimuon","gluon","photon","electron","positron","top quark","top antiquark","Z boson","W boson","Higgs boson"};int r,i,j,w,f,F,x,y;double d;S=0;F=0;for(i=0;i<25;i++){w=0;for(j=0;j<n[i];j++){D;x=-1;y=-1;if(i==24){if(d<.000433){D;if(d<.648){x=4;y=5;}else if(d<.789){x=23;y=23;}else if(d<.8772){x=16;y=16;}else if(d<.9476){x=6;y=7;}else if(d<.9803){x=8;y=9;}else if(d<.9962){x=22;y=22;}else if(d<.99843){x=17;y=17;}else if(d<.99954){x=22;y=17;}else if(d<.999784){x=14;y=16;}else{x=21;y=20;}}}else if(i==23){if(d<.5){D;if(d<.33){x=19;y=12;}else if(d<.67){x=16;y=12;}else{x=17;y=12;}}}else if(i==22){if(d<.5){D;if(d<.206){x=12;y=13;}else if(d<.24){x=18;y=19;}else if(d<.274){x=14;y=16;}else if(d<.308){x=16;y=17;}else if(d<.46){x=0;y=1;}else if(d<.612){x=10;y=11;}else if(d<.764){x=4;y=5;}else if(d<.882){x=2;y=3;}else{x=8;y=9;}}}else if(i==21||i==20){if(d<.1295){D;x=23;if(d<.33){y=0;}else if(d<.67){y=10;}else{y=4;}if(i==21)y-=32;}}if(x>=0){++n[x];++n[y];w++;}if(x>19||y>19)S=1;}n[i]-=w;if(n[i]>0){F=i;if(i>19)S=1;}}cout<<"The universe contains";f=0;for(i=0;i<25;i++){if(n[i]>0){cout<<(f>0?(i<F?", ":" and "):" ")<<n[i]<<' '<<s[i]<<(n[i]>1?"s":"");f=1;}}cout<<'.'<<endl;}};int main(int c,char* v[]){int w=1,y=0;if(c>1){w=atoi(v[1]);}srand(time(0));rand();P p=P(w);int Time=time(0);while(p.S){p.C();y++;}cout<<"Simulation ended after "<<(double)y/10<<" yoctoseconds.";}

Быстрая версия

Этот не такой короткий (9 дополнительных байтов), но он работает намного быстрее для тестирования огромных чисел. Поскольку он недостаточно короткий, чтобы соревноваться, я также добавил небольшой код, чтобы отследить реальное время выполнения и распечатать его сразу после смоделированного времени. Моя оригинальная версия сделала n = 100k примерно за 8 минут. Версия выше делает это примерно за 2 минуты. Эта быстрая версия может сделать это за 9 секунд. n = 1 миллион потребовалось 53 секунды.

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
#include <time.h>
#define D r=rand();d=((double)r/RAND_MAX)
using namespace std;class P{int n[25];public:int S;P(int N){for(S=0;S<24;S++)n[S]=0;n[24]=N;S=1;}void C(){string s[25]={"down quark","down antiquark","up quark","up antiquark","bottom quark","bottom antiquark","tau lepton","antitau lepton","charm quark","charm antiquark","strange quark","strange antiquark","neutrino","antineutrino","muon","antimuon","gluon","photon","electron","positron","top quark","top antiquark","Z boson","W boson","Higgs boson"};int r,i,j,w,f,F,x,y;double d;S=0;F=0;for(i=20;i<25;i++){w=0;for(j=0;j<n[i];j++){D;x=-1;y=-1;if(i==24){if(d<.000433){D;if(d<.648){x=4;y=5;}else if(d<.789){x=23;y=23;}else if(d<.8772){x=16;y=16;}else if(d<.9476){x=6;y=7;}else if(d<.9803){x=8;y=9;}else if(d<.9962){x=22;y=22;}else if(d<.99843){x=17;y=17;}else if(d<.99954){x=22;y=17;}else if(d<.999784){x=14;y=16;}else{x=21;y=20;}}}else if(i==23){if(d<.5){D;if(d<.33){x=19;y=12;}else if(d<.67){x=16;y=12;}else{x=17;y=12;}}}else if(i==22){if(d<.5){D;if(d<.206){x=12;y=13;}else if(d<.24){x=18;y=19;}else if(d<.274){x=14;y=16;}else if(d<.308){x=16;y=17;}else if(d<.46){x=0;y=1;}else if(d<.612){x=10;y=11;}else if(d<.764){x=4;y=5;}else if(d<.882){x=2;y=3;}else{x=8;y=9;}}}else if(i==21||i==20){if(d<.1295){D;x=23;if(d<.33){y=0;}else if(d<.67){y=10;}else{y=4;}if(i==21)y-=32;}}if(x>=0){++n[x];++n[y];w++;}if(x>19||y>19)S=1;}n[i]-=w;if(n[i]>0&&i>19)S=1;}for(i=0;i<25;i++){if(n[i]>0)F=i;}cout<<"The universe contains";f=0;for(i=0;i<25;i++){if(n[i]>0){cout<<(f>0?(i<F?", ":" and "):" ")<<n[i]<<' '<<s[i]<<(n[i]>1?"s":"");f=1;}}cout<<'.'<<endl;}};int main(int c,char* v[]){int w=1,y=0;if(c>1){w=atoi(v[1]);}srand(time(0));rand();P p=P(w);int Time=time(0);while(p.S){p.C();y++;}cout<<"Simulation ended after "<<(double)y/10<<" yoctoseconds.";cout<<endl<<"Time Taken: "<<(time(0)-Time)<<" seconds."<<endl;}

Пример вывода (без аргументов)

The universe contains 1 Higgs boson.
... (many lines later)
The universe contains 1 Higgs boson.
The universe contains 1 bottom quark and 1 bottom antiquark.
Simulation ended after 339.4 yoctoseconds.

Пример вывода (universe.exe 10):

The universe contains 10 Higgs bosons.
The universe contains 1 bottom quark, 1 bottom antiquark and 9 Higgs bosons.
The universe contains 2 bottom quarks, 2 bottom antiquarks and 8 Higgs bosons.
The universe contains 3 bottom quarks, 3 bottom antiquarks and 7 Higgs bosons.
The universe contains 4 bottom quarks, 4 bottom antiquarks and 6 Higgs bosons.
The universe contains 4 bottom quarks, 4 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark and 5 Higgs bosons.
The universe contains 5 bottom quarks, 5 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark and 4 Higgs bosons.
The universe contains 5 bottom quarks, 5 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 2 Z bosons and 3 Higgs bosons.
The universe contains 5 bottom quarks, 5 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 1 neutrino, 1 antineutrino, 1 Z boson and 3 Higgs bosons.
The universe contains 5 bottom quarks, 5 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 2 neutrinos, 2 antineutrinos and 3 Higgs bosons.
The universe contains 6 bottom quarks, 6 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 2 neutrinos, 2 antineutrinos and 2 Higgs bosons.
The universe contains 7 bottom quarks, 7 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 2 neutrinos, 2 antineutrinos and 1 Higgs boson.
The universe contains 7 bottom quarks, 7 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 2 neutrinos, 2 antineutrinos and 2 W bosons.
The universe contains 7 bottom quarks, 7 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 2 neutrinos, 2 antineutrinos and 2 W bosons.
The universe contains 7 bottom quarks, 7 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 3 neutrinos, 2 antineutrinos, 1 photon and 1 W boson.
The universe contains 7 bottom quarks, 7 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 4 neutrinos, 2 antineutrinos, 1 gluon and 1 photon.
Simulation ended after 1160.5 yoctoseconds.

Пример вывода (universe.exe 1000000)

(не совсем 10 ^ 90, но мы добираемся туда)

(about a minute, 14 MB and 33000 lines of output later)
The universe contains 5006 down quarks, 4945 down antiquarks, 3858 up quarks, 3858 up antiquarks, 653289 bottom quarks, 653190 bottom antiquarks, 70388 tau leptons, 70388 antitau leptons, 36449 charm quarks, 36449 charm antiquarks, 4956 strange quarks, 4873 strange antiquarks, 289364 neutrinos, 6764 antineutrinos, 1401 muons, 275514 gluons, 99433 photons, 1065 electrons and 94219 positrons.
Simulation ended after 3299.9 yoctoseconds.

Большие выходы

Если вы используете консольный вывод из командной строки, я бы предложил что-то вроде этого, universe.exe 100 > temp.txtчтобы он шел намного быстрее. С помощью Notepad ++ вы можете затем открыть файл temp.txt, нажать клавишу «Ввод», ctrl+Hввести его ^(.*?)$\s+?^(?=.*^\1$)в поле « Найти» , ничего не вводить в поле « Заменить на» , включить режим поиска в Regular Expression, включить выбор «В» и . соответствует новой строке OFF , затем нажмите Replace All. Теперь вы просто видите, где произошли изменения, а не 8000 строк вывода (хотя я, похоже, получаю ошибки, выполняющие более 2000-3000 строк одновременно).

Исправления / Tweaks

v4 - complete overhaul, removed list, one character array, moved almost everything into the class functions. Fixed output error, was using "," instead of "and" for last item. Sped up execution a *lot* as an added bonus. :)
v3 - more fixes
v2 - more shorter
v1 - fixed numerous little issues, bug fixes
v0 - baseline

Python 3, 1 247 * 0,9 = 1 122,3

Ну, это моя самая длинная запись, но, по крайней мере, я ниже C ++.

Теперь с добавленным бонусом! Он должен вызываться с номером в качестве первого аргумента.

Моя вселенная не работала с разлагающимися частицами, кроме бозона Хиггса, но теперь работает. Кроме того, у меня не было правильного множественного числа или пунктуации, но я на самом деле делаю это сейчас.

Я получаю так близко к саб 1k!

import random,sys,numpy as h
H,M,G,N,P,K,L,n,s='photon,muon,gluon,neutrino,positron, quark,tau lepton, boson,The universe '.split(',')
c=random.choice
Z=' anti'+K[1:]
B='bottom'+K
A=B[:6]+Z
U='anti '+M
T=U[:4]+L
Q='charm'+K
C=Q[:5]+Z
S='strange'+K
R=S[:7]+Z
D='down'+K
O=D[:4]+Z
def w(c):v,t=zip(*c);t=h.array(t);return v[h.random.choice(len(v),p=t/t.sum())]
y=M,U
f=lambda p:{z:w([(c([('up'+K,'up'+Z),(Q,C)]),11.8),((N,U[:5]+N),20.6),(c([('electron',P),y,(L,T)]),3.4),(c([(S,R),(B,B),(D,O)]),15.2)]),E:(I,c([D,S,B])),F:(I,c([O,R,A])),I:c([(P,N),(U,N),(T,N)]),J:w([((B,A),64.8),((I,I),14.1),((G,G),8.82),((L,T),7.04),((Q,C),3.27),((z,z),1.59),((H,H),0.223),((z,H),0.111),(y,0.0244),((E,F),0.0246)])}[p]
z='Z'+n,50
E='top'+K,12.95
F='top'+Z,E[1]
I='W'+n,50
J='Higgs'+n,.0433
u=[J]*int(sys.argv[1])
b={z,E,F,I,J}
k=isinstance
d=lambda p:p if k(p,str)else w([(p,100-p[1]),(f(p),p[1])])
a=0
g=lambda x:[x[0],x][k(x,str)]
while b&set(u):
 n=[]
 for p in u:q=d(p);n+=([q],(q,[q])[q in b])[p in b]
 e=list(map(g,n));e=[(x,x+'s')[e.count(x)>1]for x in e];print(s+'contains %s'%', '.join(('%s %s'%(e.count(x),g(x))for x in set(e[:-1])))+('.',' and %s %s.'%(e.count(e[-1]),e[-1]))[len(set(e))>1]);a+=.1;u=n
print(s+'ended after %s yoctoseconds.'%round(a,1))

Perl 6 , (707 байт -10%) Оценка 636,3

С некоторыми ненужными переносами строк для большей читабельности:

{
 my%p;
 %p=<H H2309.469bB64.8WW14.1gg8.82lL7.04cC3.27ZZ1.59pp0.223Zp0.111mM0.0244tT0.0216 W W3pn1Mn1Ln1 Z Z100nN20.6ep3.4mM3.4lL3.4dD15.2sS15.2bB15.2uU11.8cC11.8 t t7.722Wd1Ws1Wb1 T T7.722WD1WS1WB1>;
 my&f=*.comb[0];

 my%h;
 %h{.&f}="$_ boson" for <Higgs W Z>;
 {
  %h{.&f}="$_ quark";
  %h{.&f.uc}="$_ antiquark"
 } for <bottom top charm up down strange>;
 %h{.&f}=$_~"on" for <glu phot electr positr>;
 %h{.&f.uc}="anti"~(%h{.&f}=$_) for <muon neutrino>;
 %h<L>="anti"~(%h<l>="tau lepton");

 my$t;
 ("H"x$^a),{
   $t+=.1;
   S:g/./{%((%p{$/}||$/~1).comb(/(\D+|<:!L>+)/)).Mix.roll}/
 }...{
   say "The universe contains {
      .comb.Bag.map({
         "{.value,%h{.key}~'s'x(.value>1)}"
      }).join(', ')
   }.";
   !/<[HWZtT]>/
 };
 say "Simulation ended after $t yoctoseconds."
}

Попробуйте онлайн!

The universe contains 4 Higgs bosons.
The universe contains 4 Higgs bosons.
The universe contains 4 Higgs bosons.
The universe contains 4 Higgs bosons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 1 tau lepton, 2 Higgs bosons, 2 gluons, 1 antitau lepton.
The universe contains 1 tau lepton, 2 Higgs bosons, 2 gluons, 1 antitau lepton.
The universe contains 1 tau lepton, 2 Higgs bosons, 2 gluons, 1 antitau lepton.
The universe contains 1 tau lepton, 2 Higgs bosons, 2 gluons, 1 antitau lepton.
The universe contains 1 tau lepton, 1 Higgs boson, 4 gluons, 1 antitau lepton.
The universe contains 1 tau lepton, 6 gluons, 1 antitau lepton.
Simulation ended after 1.7 yoctoseconds.

Некоторое объяснение: Бог и Человек

Есть 2 структуры данных, содержащие физику %pи наименование %h; бог и человек как бы. Физический хеш дает набор строк, проиндексированных оригинальной буквой нестабильной частицы, которые можно разбить, хэшировать и преобразовать в Mix:

say %((%p<H>).comb(/(\D+|<:!L>+)/)).Mix;
> Mix(H(2309.469), WW(14.1), ZZ(1.59), Zp(0.111), bB(64.8), cC(3.27), gg(8.82), lL(7.04), mM(0.0244), pp(0.223), tT(0.0216))

Каждая частица получает букву, и, таким образом, каждый из этих миксов определяет набор распадов частиц. H распадается на WW с весом вероятности 14.1. Пары частица-античастица кодируются строчными и заглавными буквами, как cи Cдля очарования кварка и очарования антикварка.

И человек немного подумал и назвал это антитавтоном лептоном

Присвоено имя %h, которое просто сопоставляет каждую букву с именем частицы. До некоторой степени это игра в гольф, но я подозреваю, что есть место для улучшения, учитывая количество повторений там.

p => positron
g => gluon
Z => Z boson
B => bottom antiquark
e => electron
s => strange quark
d => down quark
W => W boson
m => muon
U => up antiquark
c => charm quark
H => Higgs boson
L => antitau lepton
N => antineutrino
n => neutrino
S => strange antiquark
D => down antiquark
T => top antiquark
u => up quark
t => top quark
b => bottom quark
M => antimuon
C => charm antiquark
l => tau lepton

Оригинальная строка

С этими двумя структурами, вселенная моделируется, конечно же, манипулированием струнами. Как "H"и вселенная с одним бозоном Хиггса. Структура генератора _,_..._используется для создания цикла и отделяет развивающееся состояние строки юниверса (хранится в$_ ) от ее вывода на печать. Печать выполняется путем суммирования букв в юниверсе и составления карты итоговых значений (с множественным числом!).

Чихание частиц в бытие

Эволюционирующие частицы включают отображение их на значение, выбранное из Mix для этой частицы; Итак t, верхний кварк, развивается как

t=>7.722
Wd=>1
Ws=>1
Wb=>1

Perl6 позволяет нам случайным образом выбрать один из этих ключей с заданными весами с помощью простого кода .roll. Таким образом, мы катимся tи получаем, скажем,Wb и подставляем его в нашу вселенную "HtT" -> "HWbT". Каждая нестабильная частица имеет себя в качестве возможного крена, что позволяет нам упростить структуру по сравнению с необходимостью проверить, распалась она или нет; Большую часть времени вы бросаете на «H», вы просто получаете «H» снова.

Экспериментальная теория струн

Вы можете наблюдать эволюцию строки вселенной через эту модифицированную версию .

 HHH
 HHH
 HHbB
 HHbB
 HHbB
 HHbB
 HHbB
 HHbB
 lLHbB
 lLHbB
 lLHbB
 lLHbB
 lLHbB
 lLbBbB

Представление

Я взял это за 100 H на TIO, и если вы захотите пойти гораздо дальше, неизбежно будет лучше внести некоторые изменения, в конце концов, это теория великих унифицированных строк.

Groovy, 1506 1454 - 10% = 1309 байт

Предполагается, что число начальных частиц бозона Хиггса задается в качестве первого аргумента в командной строке:

A='anti'
B='bottom '
C='charmed '
D='downward'
E='tau '
F='top '
L='lepton'
M='muon'
N='nutrino'
O=' boson'
P='upward '
Q='quark'
T='strange '
a=[n:'gluon']
b=[n:B+Q]
c=[n:B+A+Q]
d=[n:D+Q]
e=[n:D+A+Q]
f=[n:P+Q]
g=[n:P+A+Q]
h=[n:T+Q]
i=[n:T+A+Q]
j=[n:C+Q]
k=[n:C+A+Q]
l=[n:'positron']
m=[n:'electron']
n=[n:N]
o=[n:A+N]
p=[n:'photon']
q=[n:M]
r=[n:A+M]
s=[n:E+L]
t=[n:A+E+L]
u=[n:'W'+O,c:50,s:[[c:33,p:[l,n]],[c:33,p:[l,n]],[c:33,p:[l,n]]]]
v=[n:F+Q,c:12.95,s:[[c:33,p:[u,d]],[c:33,p:[u,h]],[c:33,p:[u,b]]]]
w=[n:F+A+Q]
x=[n:'Z'+O,c:50,s:[[c:20.6,p:[n,o]],[c:3.4,p:[m,l]],[c:3.4,p:[q,r]],[c:3.4,p:[s,t]],[c:15.2,p:[d,e]],[c:15.2,p:[h,i]],[c:15.2,p:[b,c]],[c:11.8,p:[f,g]],[c:11.8,p:[j,k]]]]
y=[n:'Higgs'+O,c:0.0433,s:[[c:64.8,p:[b,c]],[c:14.1,p:[u,u]],[c:8.82,p:[a,a]],[c:7.04,p:[s,t]],[c:3.27,p:[j,k]],[c:1.59,p:[x,x]],[c:0.223,p:[p,p]],[c:0.111,p:[x,l]],[c:0.0244,p:[q,r]],[c:0.0216,p:[v,w]]]]
O={new Random().nextInt(1000001)/10000}
S={s,c->for(Map p:s){c-=p.c;if(c<=0){return p.p}};S(s,O())}
P={r=[];it.collect{it.n}.groupBy{it}.each{k,v->c=v.count{it};r<<"${c} ${c>1?k+'s':k}"};r.join(', ').reverse().replaceFirst(',', 'dna ').reverse()}
U=[]
args[0].times{U<=O()){I.remove();S(J.s,O()).each{I.add(it)}}}
if(!Z){println "Simulation ended after $Y yoctoseconds.";break}}

PHP, 989 - 10% = 890,1 байта

Саб 1К детка! Спасибо VSZ, это было действительно весело. Так много способов сделать это, и очень трудно проверить правильность вашего вывода.

Программа может принять аргумент командной строки, чтобы указать начальное число бозонов Хиггса, например php universe_simulator.php 5

<?eval(gzinflate(base64_decode('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')));

Вот то же самое с разрывами строк для ... читабельности ...

<?eval(gzinflate(base64_decode('bVNdb9Q6EH3nV4TVSEm0ozRpt/uBcRGlQLlw4QIFWqxQuYm7
mza1s4mzdEH73+84WUqFyINzjn1mfMaaAcmltgWDC35hrDU3DDKeLWRN4JC2GqMZLPmylfU1g4Y3tpZ6
rhhY7lvZeqWqrNE+A821am1daMMuTa1ktgjUbVWaXAU++jiAn3Jz0xqNIKFbLMKFR/9l96c127LMsdx8
1z3v0RJVqTJbU4J56dIcF/N548Eh9kk1VgtDTrAyTdHJoNnma7rsFq2p+p0OLLHd0rZjX1yur7QMQtnA
KoRKZIs6GA6hGI5HYcphxSDn4g0/EFEcx6O9PRQiGo+mKI7weZqiiCbTGYpTPO3IdDLZRfEaX3dsNpqM
UTzDjz2bxhT9Al/2bDYm5Rmebdl0RIfv8N2WzvZHjv46nU2mxJ/iv44nKE7wU0ofnjpj++Qp2aHwt/if
O991+Cm+3WqfOUT47Jc22o3J1mEviPb2qZhjfNWRfdK/xw8dHjuDv6tE8Rm/9EXOpvfq2CPVP/3F0Ww8
vu+yq5zwJ3dzsju7M/qqf67O6Icek/y5Q4RP/pQf35O/v5Mf9fKUQctlXcv1+WVRlkFMfVbPVyJJnzxK
8E3IYM1j9n1RlCp4CLfhT7jlCYMrLtK7pu3DM9Nqe76SZauaAFrXEtf8wLXFlUj5AFYe9Qdcp4MogNVB
8sRv/Ee+HzKVLYxX1Wp+XquqlBk1/w4G4humwxB2aBA8qXNIaB5OFsprdbFSdaO8zGgrC914g+jKFJom
xvMRrsJoED0YhHfeoPXISEFGbFhcBpALsGlXRcyI02TmQbgzV25G8xt5G4SPeS8SsdP94H+R/M7eK5OU
7si6/D8oPOtC+1ep2saZwCiKaD9JQ3ZBodds0+pGWToRUNDmZgPrIY8StnHPMfhY3LSltIXRntK5yj15
aVXtwdpbm8yaRlH1eUOFsv8B')));

Некоторый вывод:

The universe contains 2 Higgs bosons.
[...]
The universe contains 1 Higgs boson, 2 neutrinos, 1 positron and 1 antimuon.
The universe contains 1 Higgs boson, 2 neutrinos, 1 positron and 1 antimuon.
The universe contains 1 Higgs boson, 2 neutrinos, 1 positron and 1 antimuon.
The universe contains 1 Higgs boson, 2 neutrinos, 1 positron and 1 antimuon.
The universe contains 1 Higgs boson, 2 neutrinos, 1 positron and 1 antimuon.
The universe contains 2 neutrinos, 1 positron, 1 antimuon, 1 bottom antiquark and 1 bottom quark.
Simulation ended after 153.2 yoctoseconds.

QBasic 2161 * .9 = 1945 2028 * .9 = 1825 1854 * .9 = 1669 байт

Теперь, когда QBasic - это LOTM, я подумал, что пересмотрю свой самый первый ответ о PPCG. Удалось сбить 140 байтов, неплохо!

Основываясь на отзывах @TaylorScott и @DLosc, я сделал полный редизайн:

• Время, измененное
• Форматирование теперь соответствует спецификации
• Сэкономили тонну байтов, превратив массив в индексированную строку

Код

SUB f(p$,c)
DIM e$(25)
q$=" quark
a$=" antiquark
e$(1)="HHiggs boson
e$(2)="bbottom"+q$
e$(3)="1bottom"+a$
e$(4)="WW boson
e$(5)="gGluon
e$(6)="TTau lepton
e$(7)="2Tau antilepton
e$(8)="ccharm"+q$
e$(9)="3charm"+a$
e$(10)="ZZ boson
e$(11)="pphoton
e$(12)="mmuon
e$(13)="4antimuon
e$(14)="0top"+q$
e$(15)="5top"+a$
e$(16)="+positron
e$(17)="nneutrino
e$(18)="6antineutrino
e$(19)="-electron
e$(20)="ddown"+q$
e$(21)="7down"+a$
e$(22)="sstrange"+q$
e$(23)="8strange"+a$
e$(24)="uup"+q$
e$(25)="9up"+a$
FOR i=1TO 25
IF LEFT$(e$(i),1)=p$THEN ?str$(c)" "MID$(e$(i),2);
NEXT
IF c>1THEN?"s";
END SUB
RANDOMIZE TIMER
z=100
INPUT x
p$=string$(x,"H")
1:b=0
REDIM m$(LEN(p$))
FOR i=1TO LEN(p$)
m$(i)=MID$(p$,i,1)
NEXT
p$=s$(m$())
t=t+1
?"The universe contains";
FOR i=1TO LEN(p$)
y$=MID$(p$,i,1)
z$=MID$(p$,i+1,1)
c=c+1
IF(y$=z$ AND i<LEN(p$))=0THEN f y$,c:c=0
NEXT
?
r$="
FOR i=1TO LEN(p$)
d&=(RND*z)*z
e&=(RND*z)*(z^2)
q$=MID$(p$,i,1)
IF INSTR("HWZ02",q$) THEN b=1
r$=r$+g$(d&,e&,q$)
NEXT
p$=r$
IF b GOTO 1
?"Simulation ended after"t/10"yoctoseconds.
FUNCTION g$(d&,p&,q$)
DIM e$(28)
FOR i=1TO 28
x$=Mid$("H00433099979405H004330999550m4H004330998440ZpH004330996210ppH004330980310ZZH004330947610c3H004330877210T2H004330789010ggH004330648010WWH004330000000b12012950666670W12012950333340W82012950000000W70012950666670Wb0012950333340Ws0012950000000WdW0500006666702nW0500003333404nW050000000000+nZ050000882010c3Z050000764010u9Z050000612010b1Z050000460010s8Z050000308010d7Z050000274010T2Z050000240010m4Z050000206010-+Z050000000000n6",15*i+1,15)
a&=VAL(MID$(x$,8,7))
g$=q$
IF LEFT$(x$,1)=q$ THEN
IF d&<VAL(MID$(x$,2,5)) THEN
IF(p&>a& OR a&=0) THEN
g$=RIGHT$(x$,2)
EXIT FUNCTION
ENDIF
ENDIF
ENDIF
NEXT
END FUNCTION
FUNCTION s$(n$())
x=UBOUND(n$)
FOR i=1TO x:FOR J=1TO x
IF n$(i)<n$(J)THEN SWAP n$(i),n$(J)
NEXT j,i
FOR i=1TO UBOUND(n$)
a$=a$+n$(i)
NEXT
s$=a$
END FUNCTION

Образец вывода

? 3
The universe contains 3 Higgs bosons
The universe contains 3 Higgs bosons
The universe contains 3 Higgs bosons
The universe contains 3 Higgs bosons
The universe contains 1 bottom antiquark 2 Higgs bosons 1 bottom quark
The universe contains 1 bottom antiquark 2 Higgs bosons 1 bottom quark
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 3 bottom antiquarks 3 bottom quarks
Simulation ended after 2.3 yoctoseconds.

C # 6, 3619 3617 3611 3586 - 10% = 3227,4 байта

Программа принимает два необязательных аргумента для числа начальных бозонов Хиггса и начального числа для использования в классе Random.

using System;using System.Collections.Generic;class a{List<P>L;List<Q>S;double Y;static void Main(string[]a){a b;b=a.Length<1?new a():a.Length<2?new a(int.Parse(a[0])):new a(int.Parse(a[0]),int.Parse(a[1]));}a(int j=1,int e=1){Random r=new Random(e);L=new List<P>();S=new List<Q>();for(int i=0;i<j;i++)L.Add(new H());while(L.Count>0){List<P>l=new List<P>();foreach(P p in L){List<P>d=p.C(r);if(d!=null)foreach(P y in d){if(y.GetType()==typeof(Q))S.Add((Q)y);else l.Add((P)y);}else l.Add(p);}L=l;Y+=.1;W();}var s=$"Simulation ended after {Y} yoctosecond";if(Y!=1d)s+="s";Console.WriteLine(s+".");}void W(){var t="";Dictionary<string,int>N=new Dictionary<string,int>();int M=0;foreach(P x in L){t=x+"";if(N.ContainsKey(t))N[t]++;else{N.Add(t,1);M++;}}foreach(Q x in S){t=x+"";if(N.ContainsKey(t))N[t]++;else{N.Add(t,1);M++;}}var o="The universe contains ";int i=N.Keys.Count;foreach(var x in N.Keys){i--;if(M==1){o+=$"{N[x]} {x}";if(N[x]!=1)o+="s";}else if(M==2){o+=$"{N[x]} {x}";if(N[x]!=1)o+="s";if(i!=0)o+=" and ";}else{if(i<1){o+=$"and {N[x]} {x}";if(N[x]!=1)o+="s";}else{o+=$"{N[x]} {x}";if(N[x]!=1)o+="s";o+=", ";}}}Console.WriteLine(o+".");}}abstract class P{public static string[]Z=new string[]{"photon","gluon","positron","electron","quark","lepton","muon","neutrino"};public double l;public abstract List<P>D(Random r);public List<P>C(Random r){List<P>d=null;if(r.NextDouble()<l)d=D(r);return d;}}class H:P{public H(){l=.000433;}public override List<P>D(Random r){var d=new List<P>();Action<P>U=d.Add;var n=r.NextDouble();if(n<.648){U(new Q("bottom "+Z[4]));U(new Q("bottom anti"+Z[4]));}else if(n<.789){U(new W());U(new W());}else if(n<.8772){U(new Q(Z[1]));U(new Q(Z[1]));}else if(n<.9476){U(new Q("tau "+Z[5]));U(new Q("antitau "+Z[5]));}else if(n<.9803){U(new Q("charm "+Z[4]));U(new Q("charm anti"+Z[4]));}else if(n<.9962){U(new Z());U(new Z());}else if(n<.99843){U(new Q(Z[0]));U(new Q(Z[0]));}else if(n<.99954){U(new Z());U(new Q(Z[0]));}else if(n<.999784){U(new Q(Z[6]));U(new Q("anti"+Z[6]));}else{U(new T(0>1));U(new T(1>0));}return d;}public override string ToString(){return"Higgs Boson";}}class W:P{public W(){l=.5;}public override List<P> D(Random r){var d=new List<P>();var n=r.NextDouble();d.Add(new Q(Z[7]));if(n<1/3d)d.Add(new Q(Z[2]));else if(n<2/3d)d.Add(new Q("anti"+Z[6]));else d.Add(new Q("antitau "+Z[5]));return d;}public override string ToString(){return"W Boson";}}class Z:P{public Z(){l=.5;}public override List<P>D(Random r){var d=new List<P>();var n=r.NextDouble();Action<P>U=d.Add;var t=Z[4];if(n<.206){U(new Q(Z[7]));U(new Q("anti"+Z[7]));}else if(n<.24){U(new Q(Z[3]));U(new Q(Z[2]));}else if(n<.274){U(new Q(Z[6]));U(new Q("anti"+Z[6]));}else if(n<.308){U(new Q("tau "+Z[5]));U(new Q("antitau "+Z[5]));}else if(n<.46){U(new Q("down "+t));U(new Q("down anti"+t));}else if(n<.612){U(new Q("strange "+t));U(new Q("strange anti"+t));}else if(n<.764){U(new Q("bottom "+t));U(new Q("bottom anti"+t));}else if(n<.882){U(new Q("up "+t));U(new Q("up anti"+t));}else{U(new Q("charm "+t));U(new Q("charm anti"+t));}return d;}public override string ToString(){return"Z Boson";}}class T:P{bool A;public T(bool a){A=a;l=.1295;}public override List<P>D(Random r){var d=new List<P>();var n=r.NextDouble();d.Add(new W());if(n<1/3d)d.Add(new Q("down "+Z[4]));else if(n <2/3.0)d.Add(new Q("strange "+Z[4]));else d.Add(new Q("bottom "+Z[4]));return d;}public override string ToString(){var r=A?"top anti":"top ";return r+Z[4];}}class Q:P{string N;public Q(string n){N=n;}public override List<P>D(Random r){return null;}public override string ToString(){return N;}}

Я не должен был использовать объекты для этого, я, вероятно, попытаюсь сделать второе решение, используя вместо этого массивы, но это, вероятно, будет похоже на уже опубликованное решение C ++. Количество бозонов Хиггса, с которыми я могу справиться, также сильно ограничено, я думаю, по крайней мере, час для H = 1 000 000. Меньшие числа работают достаточно хорошо, хотя.

Образец вывода:

$ b
// Default h=1,seed=1
The universe contains 1 Higgs Boson.
...
The universe contains 1 bottom quark and 1 bottom antiquark.
Simulation ended after 65.5000000000006 yoctosecond.

$ b 10 12345
The universe contains 10 Higgs Bosons.
The universe contains 9 Higgs Bosons, 1 bottom quark, and 1 bottom antiquark.
The universe contains 8 Higgs Bosons, 2 W Bosons, 1 bottom quark, and 1 bottom antiquark.
The universe contains 8 Higgs Bosons, 1 bottom quark, 1 bottom antiquark, 2 neutrinos, and 2 antitau leptons.
The universe contains 7 Higgs Bosons, 2 bottom quarks, 2 bottom antiquarks, 2 neutrinos, and 2 antitau leptons.
The universe contains 6 Higgs Bosons, 3 bottom quarks, 3 bottom antiquarks, 2 neutrinos, and 2 antitau leptons.
The universe contains 5 Higgs Bosons, 4 bottom quarks, 4 bottom antiquarks, 2 neutrinos, and 2 antitau leptons.
The universe contains 2 W Bosons, 4 Higgs Bosons, 4 bottom quarks, 4 bottom antiquarks, 2 neutrinos, and 2 antitau leptons.
The universe contains 1 W Boson, 4 Higgs Bosons, 4 bottom quarks, 4 bottom antiquarks, 3 neutrinos, 2 antitau leptons, and 1 antimuon.
The universe contains 4 Higgs Bosons, 4 bottom quarks, 4 bottom antiquarks, 4 neutrinos, 2 antitau leptons, and 2 antimuons.
The universe contains 3 Higgs Bosons, 5 bottom quarks, 5 bottom antiquarks, 4 neutrinos, 2 antitau leptons, and 2 antimuons.
The universe contains 2 Higgs Bosons, 6 bottom quarks, 6 bottom antiquarks, 4 neutrinos, 2 antitau leptons, and 2 antimuons.
The universe contains 1 Higgs Boson, 2 W Bosons, 6 bottom quarks, 6 bottom antiquarks, 4 neutrinos, 2 antitau leptons, and 2 antimuons.
The universe contains 1 Higgs Boson, 1 W Boson, 6 bottom quarks, 6 bottom antiquarks, 5 neutrinos, 2 antitau leptons, and 3 antimuons.
The universe contains 1 Higgs Boson, 6 bottom quarks, 6 bottom antiquarks, 6 neutrinos, 2 antitau leptons, 3 antimuons, and 1 positron.
The universe contains 7 bottom quarks, 7 bottom antiquarks, 6 neutrinos, 2 antitau leptons, 3 antimuons, and 1 positron.
Simulation ended after 540.500000000054 yoctoseconds.

Я опубликую последние две строки для прогона h = 1000000, когда он закончится, возможно позже сегодня. Как и обещал:

$ b 1000000
(a few hours, 35K lines, and 15MB later)
The universe contains 653391 bottom quarks, 653271 bottom antiquarks, 36336 charm quarks, 36336 charm antiquarks, 176724 gluons, 71397 tau leptons, 165604 antitau leptons, 5626 photons, 288869 neutrinos, 95047 positrons, 95556 antimuons, 5254 strange quarks, 5130 strange antiquarks, 1389 muons, 1081 electrons, 5240 down quarks, 5104 down antiquarks, 6529 antineutrinos, 3862 up quarks, and 3862 up antiquarks.
Simulation ended after 3599.29999999782 yoctoseconds.

Mathematica, 950 байт-10% = 855 байт

Использование сжатия выражений:

ToExpression[Uncompress["1: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"]]

Несжатый код (1168 байт-10% = 1051,2 байт):

a=5;m=0;b=Table[H,a];r=RandomChoice;R=RandomReal;l=Length;
q[Q_]:=" "<>ToString[Q[[2]]]<>" "<>Switch[Q[[1]],H,"Higgs Boson",z,"Bottom Quark",Z,"Bottom Antiquark",W,"W Boson",G,"Gluon",TL,"Tau Lepton",L,"Tau Antilepton",f,"Charm Quark",F,"Charm Antiquark",Z,"Z Boson",p,"Photons",M,"Muon",y,"Antimuon",x,"Top Quark",X,"Top Antiquark",P,"Positron",n,"Neutrino",c,"Antineutrino",e,"Electron",w,"Strange Antiquark",W,"Strange Quark",M,"Down Antiquark",o,"Down Quark",A,"Up Antiquark",B,"Up Quark"]
While[MemberQ[b,H|W|Z|x|X],m++;b=Flatten[(Switch[#,H,If[R[]<0.1,r[{.648,.141,.882,.0704,.0327,.0159,.00223,.00111,.000244,.000216}->{{z,Z},{W,W},{G,G},{TL,L},{f,F},{Z,Z},{p,p},{Z,P},{M,y},{x,X}}],H],W,If[R[]<0.5,r[{{P,n},{y,n},{L,n}}],W],Z,If[R[]<0.5,r[{0.206,0.034,0.034,0.034,0.152,0.152,0.152,0.118,0.118}->{{n,c},{e,P},{M,y},{TL,L},{o,M},{w,w},{z,Z},{B,A},{f,F}}],Z],(x|X),If[R[]<0.1295,r[{{W,o},{W,w},{W,z}}]],_,#]
)&/@b];s=q/@(Normal@Counts[b]/.Rule->List);Print["The universe contains"<>StringJoin[Flatten[Transpose[{Table[If[l@s==i,If[l@s==1,""," and"],If[i==1,"",","]],{i,1,l@s}],s}]]]<>"."];]
Print["Simulation ended after "<>ToString[0.1*m]<>" yoctoseconds."]

Начальный параметр можно выбрать, изменив значение для a.

Я заметил, что использовал неправильную вероятность для бозона Хиггса, но в настоящее время не могу изменить его (через несколько часов или около того). Поэтому добавьте 3 или 4 байта к текущему решению. (Это был тест-ценность)

Perl 973 986 959 944 байта -10% = 849,6 балла

Отступы и переводы строки не являются частью кода и предоставляются исключительно для того, чтобы вы не прокручивали 30 лет, чтобы прочитать все это.

Есть пара 0-байтовых оптимизаций, которые я никогда не пытался отменить.

%p=(H,Higgs.($o=$".Boson),W,W.$o,Z,Z.$o,B,Bottom.($Q=$".Quark),b,Bottom.($q=$".Antiquark),G,Gluon,A,Tau.($t=$".Lepton),a,Antitau.$t,P,Photon,M,Muon,w,Antimuon,T,Top.$Q,t,Top.$q,e,Positron,N,Neutrino,n,Antineutrino,E,Electron,D,Down.$Q,d,Down.$q,S,Strange.$Q,z,Strange.$q,U,Up.$Q,u,Up.$q,C,Charm.$Q,c,Charm.$q);
%d=(H,[433e-6,.648,Bb,.141,WW,.0882,GG,.0704,Aa,.0327,Cc,.0159,ZZ,.00223,PP,.00111,ZP,244e-6,Mw,216e-6,Tt],W,[.5,$x=1/3,eN,$x,wN,$x,tN],Z,[.5,.206,Nn,.034,Ee,.034,Mw,.034,Aa,.152,Dd,.152,Sz,.152,Bb,.152,Uu,.118,Uu,.118,Cc],T,[.1295,$x,WD,$x,WS,$x,WB],t,[.1295,$x,Wd,$x,Wz,$x,Wb]);
for(@a=(H)x<>;grep/[HWZTt]/,@a;$z++){
    for$m(@a){
        @b=(@b,$m),next if$d{$m}[0]<rand;
        $e=rand;
        ($e-=$d{$m}[($_*=2)+1])>0||($e=2,@b=(@b,split//,$d{$m}[$_+2]))for 0..9
    }
    (@a,@b,%u,$w)=@b;
    $u{$_}++for@a;
    $w.=" $u{$_} $p{$_}".($u{$_}>1?'s,':',')for keys%u;
    say"The universe contains",$w=~s/.$/./r=~s/,([^,]+)$/ and$1/r
}
$z/=10;say"Simulation ended after $z yoctoseconds."

Очевидно, основная часть кода создает начальные хэши. %pсодержит имена всех частиц, использующих функцию голого слова в Perl. %rопределяет скорость распада. Если это не показано здесь, тогда это не гниет вообще. %dсодержит частицы распада.

Поскольку порядок частиц в выходных данных не имеет значения, я не беспокоюсь о том, чтобы изменить его со случайного способа, которым Perl обращается к ключам в хэше, что приводит к следующим вещам:

[snip]
The universe contains 1 Higgs Boson.
The universe contains 1 Higgs Boson.
The universe contains 2 W Bosons.
The universe contains 2 Neutrinos, 1 Positron and 1 Top Antiquark.
The universe contains 1 Top Antiquark, 1 Positron and 2 Neutrinos.
The universe contains 1 Top Antiquark, 1 Positron and 2 Neutrinos.
The universe contains 1 Top Antiquark, 1 Positron and 2 Neutrinos.
The universe contains 2 Neutrinos, 1 Positron and 1 Top Antiquark.
The universe contains 1 Positron, 1 Top Antiquark and 2 Neutrinos.
The universe contains 2 Neutrinos, 1 Top Antiquark and 1 Positron.
The universe contains 1 Positron, 1 Strange Antiquark, 2 Neutrinos, 1 Bottom Antiquark and 2 W Bosons.
The universe contains 1 W Boson, 1 Bottom Antiquark, 2 Neutrinos, 1 Positron and 1 Strange Antiquark.
The universe contains 2 Neutrinos, 1 Bottom Antiquark, 1 W Boson, 1 Strange Antiquark and 1 Positron.
The universe contains 1 W Boson, 1 Bottom Antiquark, 2 Neutrinos, 1 Strange Antiquark and 1 Positron.
The universe contains 1 Bottom Antiquark, 4 Neutrinos, 1 Antimuon, 2 Positrons and 1 Strange Antiquark.

Это действительно было волнующее приключение. Чудесная головоломка, если честно, мне было очень весело! :)

Python 3.6.1, 1183 1157 ... 905 889 * 0,9 = 800,1 байта

Впервые представив один из них, но этот вызов выглядел довольно забавно, так что поехали ...

Почти наверняка не так хорошо, как могло бы быть, но я довольно неопытен в этом, поэтому любые советы приветствуются.

from random import*
w,z='WZ';b,q,v=' boson',' .quark',[1]*3;p,n,u,t={'H':[433e-6,['Bb',w*2,'GG','Xx','Cc',z*2,'PP','ZP','Mm','Tt'],[6480,1410,882,704,32.7,15.9,2.23,1.11,.244,.216]],w:[.5,['FN','mN','xN'],v],z:[.5,['Nn','EF','Mm','Xx','Dd','Ss','Bb','Uu','Cc'],[2060]+[340]*3+[152]*3+[118]*2],'T':[.1295,['WD','WS','WB'],v]},{'H':'Higgs'+b,'B':'bottom'+q,w:w+b,'G':'gluon','X':'.tau lepton','C':'charm'+q,z:z+b,'P':'photon','M':'.muon','T':'top'+q,'E':'electron','F':'positron','N':'.neutrino','D':'down'+q,'S':'strange'+q,'U':'up'+q},['H']*int(input()),0
while{*u}&{*p}:
    for x in[*u]:
        if x in p and random()<p[x][0]:u.remove(x);u+=choices(*p[x][1:])[0]
    print("The universe contains %s."%' and'.join((', '.join(str(u.count(x))+' '+n[x.upper()].replace('.',(x>x.upper())*'anti')+(1<u.count(x))*'s'for x in{*u})).rsplit(',',1)));t+=.1
print('Simulation ended after %.1f yoctoseconds.'%t)

Попробуйте онлайн!

Изменить: В интересах краткости, сокращенный список правок, которые я сделал (спасибо комментаторам за помощь!):

• Сохранено 25 байт благодаря Cat Wizard (точка с запятой вместо новых строк) и другой ответ Python (сохранено несколько байтов, определяющих строки).
• Выяснили еще несколько вещей, чтобы сэкономить еще 107 (!) Байтов, в основном просто лучшее расположение диктов, и это больше не функция.
• Реализованы random.choices()взвешенные вероятности, а не проценты, так что я мог бы сэкономить несколько байтов, сдвинув их на несколько степеней от десяти до 28 сохраненных байтов! Вероятность распада Хиггса была неправильной - я прочитал 0,43% вместо 0,043%, что стоило два байта.
• Добавлено еще 28 байт из сборных причудливых трюков - пересечение множеств , а any(), +=вместо того , list.extend()и другого importзаявления.
• Поменялись местами вложенные диктовки на списки списков, используемые choices(*p[x][1:])для спасения пары и x and y or zизбегания if...else...or.
• Чуть лучше назначение, LBYL работает лучше и заменяется enumerate()копированием юниверса и использованием list.remove()оригинала (enumerate любом случае метод был нарушен).
• Исправлено несколько глупых вещей, которые были пропущены, лучшее print()утверждение и объединенные ifутверждения. Убраны некоторые ненужные скобки.

Более читаемая версия:

from random import *
w,z='WZ'
b,q,v=' boson',' .quark',[1]*3
        # Decayable particle products/probabilities
p,n,u,t={'H':[433e-6,['Bb',w*2,'GG','Xx','Cc',z*2,'PP','ZP','Mm','Tt'],[6480,1410,882,704,32.7,15.9,2.23,1.11,.244,.216]],
            w:[.5,['FN','mN','xN'],v],z:[.5,['Nn','EF','Mm','Xx','Dd','Ss','Bb','Uu','Cc'],[2060]+[340]*3+[152]*3+[118]*2],
            'T':[.1295,['WD','WS','WB'],v]},
        # Particle names
        {'H':'Higgs'+b,'B':'bottom'+q,w:w+b,'G':'gluon','X':'.tau lepton','C':'charm'+q,z:z+b,
            'P':'photon','M':'.muon','T':'top'+q,'E':'electron','F':'positron','N':'.neutrino',
            'D':'down'+q,'S':'strange'+q,'U':'up'+q},
        # Universe
        ['H']*int(input()),
        # Time taken
        0
while {*u} & {*p}: # While any particles can still decay
    for x in[*u]: # Iterate through them
        if x in p and random()<p[x][0]: # Check if they should decay
            u.remove(x) # If they should, remove them
            u+=choices(*p[x][1:])[0] # And add in the products
    # Join particle names with their counts together, separated by ',', add 'anti' where
    # needed, add 's' where needed, replace last ',' with 'and', then print.
    a = ' and'.join((', '.join(str(u.count(x))
                    + ' '
                    + n[x.upper()].replace('.',(x>x.upper())*'anti')
                    + (1<u.count(x))*'s' for x in {*u})).rsplit(',',1))
    print("The universe contains %s." % a)
    t+=.1
print('Simulation ended after %.1f yoctoseconds.'%t)

Пример вывода с 5000 бозонами Хиггса - возможно, сделаем еще больший прогон позже, чтобы увидеть, не произойдет ли какой-либо распад верхнего кварка:

The universe contains 1 up antiquark, 23 charm quarks, 1 electron, 23 charm antiquarks, 371 tau leptons, 1542 neutrinos, 500 antimuons, 16 antineutrinos, 505 positrons, 4 muons, 3 photons, 3373 bottom quarks, 3373 bottom antiquarks, 1 up quark, 916 gluons and 897 antitau leptons.
Simulation ended after 2410.5 yoctoseconds.

Если я сделал что-то не так, пожалуйста, дайте мне знать, и я постараюсь это исправить!

Рубин, 997 995 байт -10% = 895,5 балла

edit: добавлено 'и' в качестве последнего разделителя, как замечено хлебной коробкой

Первое опубликование на PPCG, это старая проблема, но мне было очень весело делать это. Вот код

s=%w(boson quark top bottom anti tau lepton charm muon neutrino down strange up)
t="Higgs 0;Z 0;W 0;2 1;2 41;3 1;3 41;gluon;5 6;45 6;7 1;7 41;photon;8;48;positron;9;49;electron;#a 1;#a 41;#b 1;#b 41;#c 1;#c 41"
h=[4.33e-2,50,50,12.95]
d=[[64.8,14.1,8.82,7.04,3.27,1.59,0.223,0.111,0.0244,0.0216],[20.6,*[3.4]*3,*[15.2]*3,*[11.8]*2],*[[33.3]*3]*3]
r=["fgcchhijklbbmmbmnode","qrspnoijtuvwfgxykl","pqoqjq","ctcvcf","ctcvcf"]
r=r.map{|a|a.chars.map{|e|e.ord-97}}
s.size.times{|i|c=i>9?"#"+(i+87).chr: i.to_s;t=t.gsub(c,s[i])}
t=t.split(';')
z=Random.new
p=[0]*25
p[0]=gets.to_i
o=0
f=->p{puts"The universe contains "+(*a,b=(0..24).map{|i|e=p[i];e>0?"#{e} "+t[i]+(e>1?"s":""):nil}.compact;a*", "+(a.size>0?" and ":"")+b)+"."}
while p[0..4].sum>0 do
    f[p]
    q=p.clone
    (0..4).map{|i|p[i].times{|j|a=z.rand(100.0);a<h[i]?(q[i]-=1;a=z.rand(100.0);d[i].size.times{|k|a<d[i][k]?(q[r[i][k]]+=1;q[r[i][k+1]]+=1):a-=d[i][k]}):0}}
    p=q.clone
    o+=1
end
f[p]
puts "Simulation ended after #{o/10.0} yoctoseconds."

Строки сжимаются путем разложения повторяющихся слов (vars sи t). Продукты распада хранятся компактно как строка (var r), каждая буква является частицей. Функция fпечатает состояние юниверса, отображая массив частиц в строки. Я чувствую, что в строке обновления состояния нужно обрезать несколько байтов, но я не могу найти ничего лучше.

Пример вывода

[snip]
The universe contains 1 Higgs boson.
The universe contains 1 Higgs boson.
The universe contains 3 W bosons, 4 gluons and 1 tau lepton.
The universe contains 3 W bosons, 4 gluons and 1 tau lepton.
The universe contains 2 W bosons, 4 gluons, 1 tau lepton, 1 antimuon and 1 neutrino.
The universe contains 2 W bosons, 4 gluons, 1 tau lepton, 1 antimuon and 1 neutrino.
The universe contains 1 W boson, 4 gluons, 1 tau lepton, 3 antimuons, 1 positron and 4 neutrinos.
The universe contains 4 gluons, 1 tau lepton, 4 antimuons, 1 positron and 5 neutrinos.
Simulation ended after 653.2 yoctoseconds.

Представление

Это не так плохо! Он вычислил 100000 бозона Хиггса за 25 секунд

The universe contains 64751 bottom quarks, 93044 bottom antiquarks, 170984 gluons, 59927 tau leptons, 33038 antitau leptons, 14718 charm quarks, 12419 charm antiquarks, 5250 muons, 261567 antimuons, 53148 positrons, 305169 neutrinos, 2142 antineutrinos, 1575 electrons, 14080 down quarks and 7926 down antiquarks.
Simulation ended after 3131.4 yoctoseconds.

D 1172 1101 байт - 10% = 990,9 байт

import std.random,std.conv,std.stdio,std.algorithm,std.range;alias I=int,V=void,S=string,F=float,U=uniform01!F,W=writef,J=join,X=split;V main(S[]v){I[26]c;c[0]=to!I(v[1]);S[84]s;s[65..$]="antiX bosonXcharm Xdown XelectronXZXgluonXHiggsXtop Xbottom Xup Xtau leptonXmuonXneutrinoXWXphotonXquarkXpositronXstrange ".X('X');S[]f="HBXOBXFBXKQXKAQXDQXDAQXIQXIAQXJQXJAQXSQXSAQXCQXCAQXLXALXEXRXGXPXMXAMXNXAN".X('X');V 
D(I i,F p,F[]d,S v){d~=200;if(c[i]&&U()<p){c[i]--;p=U();foreach(j,q; d){if(p<q/100){c[v[2*j]-65]++;c[v[2*j+1]-65]++;break;}}}}S
C(T)(T s){return(s.length>1)?s[0..$-1].J(", ")~" and "~s[$-1]:s.J(" and ");}I
y=0;while(1){W("The universe contains "~C(iota(0,c.length).filter!(i=>c[i]).map!(i=>to!S(c[i])~" "~f[i].map!(a=>s[a]).J~((c[i]>1)?"s":"")).array)~".\n");y++;if(c[0]+c[1]+c[7]+c[8]<1)break;F[]u=[100/3.0,200/3.0];D(0,.000433,[.0216,.0460,.157,.38,1.97,5.24,12.28,21.1,35.2],"HIVWCUUUCCNOPQTTBBJK");D(2,.5,[11.8,23.6,38.8,54.,69.2,72.6,76.,79.4],"XYRSVWPQFGLMJKDENO");D(1,.5,u,"SXWXQX");D(7,.1295,u,"BFBLBJ");D(8,.1295,u,"BGBMBK");}W("Simulation ended after %f yoctoseconds.\n",y/10.0);}

Ungolfed

import std.random,std.conv,std.stdio,std.algorithm,std.range;
alias I=int,V=void,S=string,F=float,U=uniform01!F;

//uppercase is antiparticle.  The enums are replaced with constants
//in the golfed version.
enum P{ 
    h, w, z, //bosons
    u,U, d,D, t,T, b,B, s,S, c,C,//quarks
    l,L, //tau lepton, antitau lepton
    e,E, //electron,positron
    g, //gluon
    p, //photon
    m,M, //muon, antimuon
    n, N, //neutrino, antineutrino
};

void main(string[] v) {
    int[26]c;//particle counts
    c[0]=to!int(v[1]);//mandatory argument

    string format_particle(ulong i) {
        string[84] strs;
        strs[65..$]=["anti"," boson","charm ","down ","electron",/*f*/"Z",
        "gluon","Higgs",/*i*/"top ",/*j*/"bottom ",/*k*/"up ","tau lepton","muon","neutrino",/*o*/"W","photon","quark",/*r*/"positron","strange "];
        string[] fmt = [
            "HB","OB","FB",//bosons
            "KQ","KAQ",//up
            "DQ","DAQ",//down
            "IQ","IAQ",//top
            "JQ","JAQ",//bottom
            "SQ","SAQ",//strange
            "CQ","CAQ",//charm
            "L","AL",//Tau leptons
            "E","R",//electron/positron
            "G", //gluon
            "P", //photon
            "M","AM", //muon, antimuon
            "N", "AN", //neutrino, antineutrino
        ];
        //In the golfed version, we instead use X to delimit strings and call split to convert to array.

        return to!string(c[i])
            ~ " " ~ fmt[i].map!(a=>strs[a]).join
            ~ ((c[i]>1) ? "s" : "");
    }

    /* if there exist any of particle `i`, 
       it decays with probability `p`.
       into the particles specified in `v[j]`
       where `j` is drawn from distribution `decay_probs` */
    void decay(int i, float p, float[] decay_probs, P[] v...) {
        decay_probs ~= 2;//1.0, but with a margin for error in case of floating point precision issues
        if (c[i] && U()<p){
            c[i]--;

            p=U();
            foreach(j,q; decay_probs) {
                if (p<q) {
                    c[v[2*j]]++;
                    c[v[2*j+1]]++;
                    /*writef("Decay %s, Add: %s, %s\n",
                        format_particle(i),
                        format_particle(v[2*j]), format_particle(v[2*j+1]));*/
                    break;
                }
            }
        }
    }

    int y=0;
    while(1) {
        string commas(T)(T s) {
            return (s.length > 1)
                ?  s[0..$-1].join(", ") ~ " and " ~ s[$-1]
                :  s.join(" and ");
        }

        //print line for particle `d`
        writef("The universe contains " 
            ~ commas(
                iota(0,c.length)
                    .filter!(i=>c[i])
                    .map!(i=>format_particle(i))
                    .array) ~ ".\n");

        y++;
        if(c[P.h]+c[P.w]+c[P.t]+c[P.T]<1)break;

        F[] u = [1/3.0,2/3.0];
        decay(P.h, .000433,
            [.000216,.000460,.00157,.0038,.0197,.0524,.1228,.211,.352],
            P.t,P.T, P.m,P.M, P.z,P.p, P.p,P.p, P.z,P.z, P.c,P.C, P.l,P.L, P.g,P.g, P.w,P.w, P.b,P.B); 
        decay(P.z, .5,
            [.118,.236,.388,.54,.692,.726,.76,.794],
            P.n,P.N, P.e,P.E, P.m,P.M, P.l,P.L, P.d,P.D, P.s,P.S, P.b,P.B, P.u,P.U, P.c,P.C);
        decay(P.w,    .5, u, P.E,P.n, P.M,P.n, P.L,P.n);
        decay(P.t, .1295, u, P.w,P.d, P.w,P.s, P.w,P.b);
        decay(P.T, .1295, u, P.w,P.D, P.w,P.S, P.w,P.B);
        //In the golfed version, the list of enums is replaced by a string: each char is 65 + the enum's value.  D() is adjusted to subtract it again.
    }

    writef("Simulation ended after %f yoctoseconds.\n", y/10.0);
}

Котлин : 1330 - 10% = 1197 байт

Моя первая в истории подача кода в гольф; очень неэффективно из-за того, что списки более привлекательны, чем карты, но, похоже, правильны! Работает над реализацией JVM или JS и принимает (необязательный) аргумент.

operator fun String.minus(p:Pair<String,String>)=replace(p.first,p.second)
operator fun<A,B>A.div(b:B)=to(b)
val l=1.0
val e=l/3
val t=l-e
enum class V(val c:Double=.0,vararg val v:Pair<Pair<V,V>,Double>){E,F,G,P,L,AL,M,AM,N,AN,_Q,_AQ,CQ,CAQ,DQ,DAQ,SQ,SAQ,UQ,UAQ,WB(.5,P/N/e,AM/N/t,AL/N/l),TQ(.1295,WB/DQ/e,WB/SQ/t,WB/_Q/l),TAQ(.1295,WB/DAQ/e,WB/SAQ/t,WB/_AQ/l),ZB(.5,N/AN/.206,E/P/.24,M/AM/.274,L/AL/.308,DQ/DAQ/.46,SQ/SAQ/.612,_Q/_AQ/.764,UQ/UAQ/.882,CQ/CAQ/l),HiggsB(.000433,_Q/_AQ/.648,WB/WB/.789,G/G/.8772,L/AL/.9476,CQ/CAQ/.9803,ZB/ZB/.9962,F/F/.99843,ZB/F/.99954,M/AM/.999784,TQ/TAQ/l);fun d()=if(Math.random()<c)with(Math.random()){v.first{this<it.second}.first.toList()}else listOf(this)
override fun toString()=name-"_"/"bottom "-"A"/"anti"-"B"/" boson"-"C"/"charm "-"D"/"down "-"E"/"electron"-"F"/"photon"-"G"/"gluon"-"L"/"tau lepton"-"N"/"neutrino"-"M"/"muon"-"P"/"positron"-"Q"/"quark"-"S"/"strange "-"T"/"top "-"U"/"up "}
fun main(vararg a:String){var t=.0
var l=List(a.lastOrNull()?.toInt()?:1){V.HiggsB}
while(true){++t
var s="The universe contains"
with(l.toSet()){forEachIndexed{i,p->l.count{it==p}.let{s+=(" $it $p")
if(it>1)s+='s'
s+=when(size){i+1->"."
i+2->" and"
else->","}}}}
println(s)
if(l.filter{it.c>0}.isEmpty())break
for(p in l){l-=p;l+=p.d()}}
t/=10
print("Simulation ended after $t yoctoseconds.")}

Менее гольф-версия

operator fun String.minus(p:Pair<String,String>)=replace(p.first,p.second)
operator fun<A,B>A.div(b:B)=to(b)
val l=1.0
val e=l/3
val t=l-e
enum class V(val c:Double=.0,vararg val v:Pair<Pair<V,V>,Double>){
    E,F,G,P,L,AL,M,AM,N,AN,_Q,_AQ,CQ,CAQ,DQ,DAQ,SQ,SAQ,UQ,UAQ,
    WB(.5,P/N/e,AM/N/t,AL/N/l),
    TQ(.1295,WB/DQ/e,WB/SQ/t,WB/_Q/l),
    TAQ(.1295,WB/DAQ/e,WB/SAQ/t,WB/_AQ/l),
    ZB(.5,N/AN/.206,E/P/.24,M/AM/.274,L/AL/.308,DQ/DAQ/.46,SQ/SAQ/.612,_Q/_AQ/.764,UQ/UAQ/.882,CQ/CAQ/l),
    HiggsB(.000433,_Q/_AQ/.648,WB/WB/.789,G/G/.8772,L/AL/.9476,CQ/CAQ/.9803,ZB/ZB/.9962,F/F/.99843,ZB/F/.99954,M/AM/.999784,TQ/TAQ/l);
    override fun toString()=name-
        "_"/"bottom "-
        "A"/"anti"-
        "B"/" boson"-
        "C"/"charm "-
        "D"/"down "-
        "E"/"electron"-
        "F"/"photon"-
        "G"/"gluon"-
        "L"/"tau lepton"-
        "N"/"neutrino"-
        "M"/"muon"-
        "P"/"positron"-
        "Q"/"quark"-
        "S"/"strange "-
        "T"/"top "-
        "U"/"up "
    fun d()=if(Math.random()<c)
        with(Math.random()){
            v.first{this<it.second}.first.toList()
        }else listOf(this)
}
fun main(vararg a:String){
    var t=.0
    var l=List(a.lastOrNull()?.toInt()?:99){V.HiggsB}
    while(true){
        ++t
        var s="The universe contains"
        with(l.toSet()){
            forEachIndexed{i,p->
                l.count{it==p}.let{
                    s+=(" $it $p")
                    if(it>1)s+='s'
                    s+=when(size){
                        i+1->"."
                        i+2->" and"
                        else->","
                    }
                }
            }
        }
        println(s)
        if(l.filter{it.c>0}.isEmpty())break
        for(p in l){l-=p;l+=p.d()}
    }
    t/=10
    print("Simulation ended after $t yoctoseconds.")
}

Довольно долгая подача.

Не так много в гольфе, но все же короче, чем другой питон.

Возьмите начальное количество Хиггса в качестве входных данных.

Python 3 , 1134 1120 байт - 10% = 1020,6 1008 баллов

from random import *
n=int(input())
M=random
seed()
def D(i):
 for a in i:d[a]=d[a]+1 if a in d else 1
def X(p,A,B):
 for l in d[s]*' ':
  n[0]=1
  if M()<=p:d[s]-=1;r=M();D(A[B.index(next(x for x in B if x>r))])
s=lambda x:x.replace(Z,'')
Z,C,e,i,k,m,p,t,v='anti, boson,electron,gluon,neutrino,muon,photon,tau lepton,positron'.split(',')
B=' '+Z+'quark'
a='bottom'+B
c='charm'+B
f='down'+B
h="Higgs"+C
o='top'+B
u=Z+k
w="W"+C
x=Z+m
y=Z+t
z='Z'+C
S='strange'+B
U='up'+B
b,g,j,q,Q,T=map(s,[a,f,c,o,S,u])
d={h:n,0:0}
I=0
A=[(a,b),(w,w),(i,i),(t,y),(c,j),(z,z),(p,p),(z,p),(m,x),(o,q)]
B=[.648,.789,.8772,.9476,.9803,.9962,.99843,.99954,.999784,1]
O=[[k,v],[k,x],[k,y]]
E=[1/3,2/3,1]
F=[(u,k),(e,v),A[8],A[3],(g,f),(S,Q),A[0],(T,U),(c,j)]
G=[.206,.24,.274,.308,.46,.612,.764,.882,1]
H=[[w,g],[w,Q],[w,a]]
n={1}
while n:
 I+=1
 n={}
 P=dict(d)
 for s in P:
  if s==h:X(.00433,A,B)
  if s==w:X(.5,O,E)
  if s==z:X(.5,F,G)
  if s in [q,o]:X(.1295,H,E)
 l='The universe contains '
 for s in d:l+= str(d[s])+' '+s+'s'*(d[s]>1)+', ' if d[s]>0 else ''
 print(l[:-2]+'.')
print('Simulation ended after '+str(I/10)+' yoctoseconds.')

Попробуйте онлайн!

F #, 1993 г. 1908 байт - 10% = 1718 байт

open System
let r=new Random()
let p()=r.NextDouble()*100.0
type P=
 |A|B|C|D|E|F|G|H|I|J|K|L|M|N|O|P|Q|R|S|T|U|V|W|X|Y|Z
let q="quark"
let n=dict[(A,"Higgs boson");(B,"Bottom "+q);(C,"Bottom anti"+q);(D,"Top "+q);(E,"Top anti"+q);(F,"W boson");(G,"Gluon");(H,"Tau lepton");(I,"Anti-tau lepton");(J,"Charm "+q);(K,"Charm anti"+q);(L,"Z boson");(M,"Photon");(N,"Muon");(O,"Antimuon");(P,"Antiquark");(Q,"Positron");(R,"Neutrino");(S,"Antineutrino");(T,"Electron");(U,"Down"+q);(V,"Down anti"+q);(W,"Strange "+q);(X,"Strange anti"+q);(Y,"Up "+q);(Z,"Up anti"+q);]
let c(u:P seq)=Option.isSome(Seq.tryFind(fun p->Seq.contains p [A;F;L;D])u)
let w()=
 if r.Next(2)=0 then
  let p=r.Next(3)
  if p=0 then[Q;R]elif p=1 then[O;R]else[I;R]
 else[F]
let t a=
 if p()<12.95 then
  let p=r.Next(3)
  if p=0 then[F;U]elif p=1 then[F;W]else[F;B]
 else[a]
let h()=
 if p()<0.0433 then
  let p=p()
  if p<64.8 then[B;C]elif p<78.9 then[F;F]elif p<87.72 then[G;G]elif p<94.76 then[H;I]elif p<98.03 then[J;K]elif p<99.62 then[L;L]elif p<99.843 then[M;M]elif p<99.954 then[L;M]elif p<99.9784 then[N;O]else[D;E]
 else[A]
let z()=
 if r.Next(2)=0 then
  let p=p()
  if p<20.6 then[R;S]elif p<24.0 then[T;Q]elif p<27.4 then[N;O]elif p<30.8 then[H;I]elif p<46.0 then[U;V]elif p<61.2 then[W;X]elif p<76.4 then[B;C]elif p<88.2 then[Y;Z]else[J;K]
 else[F]
let d u=List.map(fun p->if p=A then h()elif p=F then w()elif p=L then z()elif p=D||p=E then t p else[p])u|>List.concat 
let b h=List.init h (fun x->id A)
let o u=
 let e=List.countBy id u|>List.map(fun t->n.[fst t],snd t)|>List.map(fun t->
   if snd t>1 then(snd t,(fst t)+"s")else snd t,fst t)
 String.Join(", ",(List.map(fun x->(string(fst x))+" "+(snd x))e))|>printfn"The universe contains %s."
let [<EntryPoint>]m a=
 let mutable u=int a.[0]|>b
 let mutable t=0
 while c u do
  o u
  u<-d u
  t<-t+1
 o u
 (float t)/10.0|>printfn"Simulation ended after %f yoctoseconds."
 0

Попробуйте онлайн!

Без швов это выглядит так: