Как стать автором
Поиск
Написать публикацию
Обновить
135.38

Алгоритмы *

Все об алгоритмах

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

Использование Paint в качестве редактора уровней

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров24K
Всю сознательную программистскую деятельность я увлекался созданием игр и не любил делать редакторы и прочие утилиты. Главным моим редактором почти всегда был Paint. Но для игр, в которых уровень статичен и состоит из тайлов (Марио подобные и прочие танчики), это более-менее оправдано, т.к. одному пикселю из файла уровня, созданного в Paint, соответствует тайл в игре. А что если требуется создать игру, где нет тайлов, а игровая локация состоит из неровных скалистых пещер. Или игру, в которой много движущихся элементов (летающие платформы, лифты, циркулярные пилы, вращающиеся по окружности).

Создавать редактор для таких целей мне по-прежнему не хотелось. О том, как я это решил с помощью Paint опишу в этой статье.
Читать дальше →

Алгоритм выбора STL-контейнера

Время на прочтение1 мин
Количество просмотров65K


UPD: схема заменена на вариант с контейнерами из С++11, соавторы — в комментариях ниже

Первый вариант схемы - без контейнеров из С++11

Гравитационный поиск. Gravitational Search

Время на прочтение3 мин
Количество просмотров19K

Предисловие


Всем доброго времени суток. Представляю вашему вниманию следующую статью из серии освещения новых и малоизвестных эвристических методов оптимизации. Сегодняшний пост своим появлением обязан Эсмату Рашеди, Исааку Ньютону и гравитации.

Читать дальше →

Фракталы в простых числах

Время на прочтение3 мин
Количество просмотров156K


Я обнаружил этот фрактал, когда разглядывал интерференцию волн на поверхности речки. Волна движется к берегу, отражается и накладывается сама на себя. Есть ли порядок в тех узорах, которые создаются волнами? Попробуем найти его. Рассмотрим не всю волну, а только вектор ее движения. «Берега» сделаем гладкими, для простоты эксперимента.

Эксперимент можно провести на обычном листке в клеточку из школьной тетради.
Читать дальше →

Алгоритм Х или что общего между деревянной головоломкой и танцующим Линком?

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров68K


Предисловие


Как-то в гостях мне в руки попалась головоломка, в которой из 25 одинаковых фигурок требовалось собрать куб. Я провозился с ней почти весь вечер, и как можно догадаться, абсолютно безрезультатно. Тем не менее, я не мог сдаться просто так.

Не можешь сам — заставь компьютер. Сказано — сделано. В результате написанному по наитию алгоритму пришлось работать всю ночь, чтобы найти все 4 уникальных решения. В процессе гугления решений для сравнения, я нашёл программу Burr Tools, которая справилась с этой задачей за 3 минуты на моём ноутбуке.

Такая разница в скорости заставила меня разобраться, как решается эта задача и ещё целый класс подобных.

Так как же решается эта задача и ещё целый класс подобных?

Гармонический поиск. Harmony Search

Время на прочтение3 мин
Количество просмотров8.4K

Предпредисловие


По обратной связи было решено довести до ума данный пост, так что надеюсь, что теперь его чтение станет более приятным и информативным занятием. Постарался по максимуму учесть все пожелания.

Предисловие


Как я уже писал ранее: есть желание освещать эвристические методы (как достаточно распространенные, так и неизвестные). Данный пост предназначался для того, чтобы понять, будет ли данная тема вам интересна. Что ж, будем надеяться, что я не ошибся. Первый метод, с которым хотелось бы познакомить читателей — метод гармонического поиска (HS).
image
Читать дальше →

Прямые в гексагональном растре

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров11K
Данное исследование не претендует на оригинальность, я полагаю, что на самом деле изобретаю велосипед, но никаких деталей от него при (признаю, довольно поверхностном) изучении интернета мне найти не удалось.

Понаблюдав за разнообразными игрушками, передвижение персонажей в которых производится на плоскости, вымощенной правильными шестиугольниками, меня зацепил вопрос — а как должна выглядеть прямая на такой плоскости. Собственно, задача оптимального перемещения персонажа из шестиугольника A в шестиугольник B (подразумеваю, что на плоскости нет препятствий, под оптимальным перемещением подразумеваю такое, чтобы оно происходило через наименьшее количество шестиугольников) может быть решена кучей разных способов, маршрут далеко не единственен, так же, как, впрочем, и на плоскости, покрытой квадратами. Но мне хотелось бы, чтобы маршрут был приближен к отрезку прямой, как приближено к отрезку прямой изображение, построенное по алгоритму Брезенхэма, и в то же время реализация должна быть достаточно прозрачной и простой.
Читать дальше →

Обзор современных эвристических методов оптимизации

Время на прочтение3 мин
Количество просмотров18K

Предисловие


Доброго времени суток, дорогие Хабровчане.

Сравнительно долгий период времени я изучаю такую область математики, как оптимизация. Если быть более конкретным, то оптимизация функций и динамических систем (синтез оптимального программного управления и управления с полной обратной связью). Особое внимание с моей стороны было уделено эвристическим методам оптимизации в связи с тем, что решение прикладных задач, с которыми я сталкиваюсь, связано с некоторыми трудностями:
  • большие размерности,
  • нелинейность,
  • мультимодальность.
Проанализировав иностранную литературу, я понял, что многие методы либо попросту не упоминаются в российской литературе, либо недостаточно подробно описаны. Именно поэтому возникло желание поподробнее осветить эту область математики. Итак, представляю небольшой обзор существующих эвристических методов оптимизации функций, которые могли бы заинтересовать читателя.
Читать дальше →

SATA-контроллер, смазанная фотография и конкурс

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров16K
Несколько дней назад, на форуме KolibriOS зарегистрировался англоязычный пользователь с ником mdickie, и пожаловался, что в его ноутбуке Dell Latitude C640 не работает мышь: board.kolibrios.org/viewtopic.php?f=4&t=2389. Так как недавно у нас появилась поддержка USB (в частности, USB-мышей), то наш основатель Mario_Z логично предположил, что mdickie использует какую-то старую версию, и посоветовал ему скачать последнюю ночную сборку и проверить на ней.

Предположение Mario_Z оказалось верным — в ночной сборке мышь заработала, но сломалось что-то другое:
It works with the latest build,
Thanks
EDIT: It freezes slower.
К сожалению, пользователь был немногословен (либо английский — не его родной язык), поэтому некоторое время мы выясняли, что же именно не так, задавая наводящие вопросы, пока картина не прояснилась:
I mean it needs a little more time to freeze the mouse.
Oh yes, the whole system freezes. The Keyboard and the clock aren't working.
Здесь уже я догадался, что причиной зависания, скорее всего, является драйвер SATA IDE, который в настоящий момент разрабатывает Mario_Z. На данный момент, в KolibriOS есть родной драйвер только для контроллера PATA, а поддержка контроллера SATA в режиме IDE осуществляется только через BIOS, что вносит 2 ограничения:
  1. Доступ к дискам через «костыль» BIOS очень медленный, поэтому фильм с такого диска в KolibriOS не посмотришь — будет идти рывками. Скорость копирования файлов тоже неприемлемая — можно пообедать, пока копируется большой файл.
  2. Некоторые диски без драйвера вообще никак не видны в системе.

Ввиду этого, на сегодняшний момент у нас пишутся 2 драйвера SATA (параллельно):

Оба драйвера имеют одну неприятную особенность — наглухо подвешивать систему в случае любой нештатной ситуации — и тогда требуются логи, чтобы увидеть конфигурацию дисков и попытаться узнать причину зависания. Именно это и произошло у mdickie, и поэтому я попросил его приложить логи. Естественно, при зависании всей системы скопировать логи прямо из KolibriOS в текстовый файл не получится, и в таких случаях мы просим сфотографировать лог с экрана монитора на смартфон или фотоаппарат, и выложить фото на нашем форуме. И здесь мы переходим ко второй части статьи.
Вторая часть

Процедурная генерация планов помещений

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров73K

Что делает крупный разработчик игр, когда ему нужно состряпать много помещений для игрового мира? Нанимает кучу художников. Что делает ленивый/бедный/одинокий разработчик игр в такой же ситуации? Пишет процедурный генератор, который выполняет за него всю грязную работу.

По процедурной генерации планов помещений есть много, очень много статей. Вот ещё пяток ссылок на статьи. Только исходников ни к одной из них нет.

В этой статье я расскажу о том, как я реализовал на Unity3d один простой метод генерации, который приводит к хорошим результатам и легко модифицируется. С картинками и исходниками.
Читать дальше →

Алгоритм Self-Organizing Incremental Neural Network (SOINN)

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров23K

Введение


Одной из задач обучения без учителя является задача нахождения топологической структуры, которая наиболее точно отражает топологию распределения входных данных. Существует несколько подходов решения этой задачи. Например, алгоритм Самоорганизующихся Карт Кохонена является методом проецирования многомерного пространства в пространство с более низкой размерностью (как правило, двумерное) с предопределенной структурой. В связи с понижением размерности исходной задачи, и предопределенной структурой сети, возникают дефекты проецирование, анализ которых является сложной задачей. В качестве одной из альтернатив данному подходу, сочетание конкурентного обучения Хебба и нейронного газа является более эффективным в построении топологической структуры. Но практическому применению данного подхода препятствует ряд проблем: необходимы априорные знания о необходимом размере сети и сложность применения методов адаптации скорости обучения к данной сети, излишняя адаптация приводит к снижению эффективности при обучении новым данным, а слишком медленная скорость адаптации вызывает высокую чувствительность к зашумленным данным.

Для задач онлайн обучения или длительного обучения, перечисленные выше методы не подходят. Фундаментальная проблема для таких задач — это как система может приспособиться к новой информации без повреждения или уничтожения уже известной.

В данной статье рассматривается алгоритм SOINN, который частично решает озвученные выше проблемы.
Читать дальше →

Простой, но эффективный Voice Activity Detection алгоритм реального времени

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров32K
Ниже дан перевод статьи
A SIMPLE BUT EFFICIENT REAL-TIME VOICE ACTIVITY DETECTION ALGORITHM
М.H. Moattar and M.M. Homayonpour
Laboratory for Intelligent Sound and Speech Processing (LISSP), Computer Engineering and Information Technology Dept., Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
Оригинал по ссылке

РЕЗЮМЕ

Алгоритм обнаружения активности голоса (Voice Activity Detection, далее VAD) очень важный метод в приложениях обработки речи и аудио. Эффективность большинства, если не всех методов обработки речи/аудио сильно зависит от эффективности применяемого алгоритма VAD. Идеальный детектор активности голоса должен быть независимым от области применения приложения, от уровня шума и быть наименее зависимым от максимума параметров приложения, в котором его используют. В этой статье предлагается близкий к идеальному алгоритм VAD, который одновременно легок в реализации и устойчив к шуму. Предложенный метод использует такие кратковременные характеристики как Spectral Flatness (SF) (спектральная плоскостность, ровность) и Short-term Energy, что делает метод целесообразным для применения в реальном времени. Этот метод был проверен на нескольких записях с разным уровнем шума и сравнивался с недавно преложенными методами. Эксперименты показали удовлетворительные результаты при разных уровнях шума.
Читать дальше →

Упрощаем жизнь администратору, ассоциируем имя пользователя и имя компьютера в автоматическом режиме в каталоге AD

Время на прочтение10 мин
Количество просмотров153K
Добрый день, хабр!
Наверное, у всех системных администраторов была проблема определения имени компьютера пользователя. То есть мы знаем имя сотрудника, но какой у него компьютер, без понятия. И, зачастую, попытка заставить пользователя определить имя компьютера вызывает мучение. Они вместо этого называют имя пользователя, mail, номер телефона, все что угодно, только не имя компьютера. А попытка объяснить пользователю где находится информация о системе вызывает баттхерт сотрудника и лютую ненависть. Можно, конечно, было бы написать какую-нибудь утилитку, позволяющая отображать имя компьютера на рабочем столе или где-нибудь еще на видном месте, но для этого надо каждый раз объяснять где находится эта информация. Немного упрощает задачу, но не решает ее полностью. Тем более что я склоняюсь к тому, что пользователю и во все положено не знать имя компьютера, на котором он сидит. В результате было решено сделать определение имени компьютера современным, удобным, правильным и, главное, автоматическим.

image
Примерно так может выглядеть подключение к компьютеру. При чем оснастку даже не обязательно открывать с помощью административной учетной записи. Для тех, кому интересно как все это работает и как это сделать в вашей инфраструктуре, добро пожаловать под кат.
Для выполнения описанного, вы должны понимать что такое AD, понимать хотя бы примерно структуру объектов в AD, понимать работу скриптов, а также любить котиков.
Читать дальше →

Ближайшие события

Балансировка каналов — два провайдера, AS, BGP, NAT

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров42K
Спасибо Хабру, много полезного тут для себя нашел. Думаю, пора «отдавать долги».
Хочу описать алгоритм, который работает больше года на моем шлюзе для балансировки каналов (Гбит трафика, 8k клиентов, 2 провайдера, AS на 1k адресов, большинство клиентов за NAT). Возможно, кому-то пригодится. Во всяком случае, ничего похожего не встречал и когда специально искал — не нашел. Так что полностью мое детище.
Все, что попадалось на просторах Интернета, позволяло резервировать один из каналов. И исходящий регулировать — описаний много. А вот регулировать входящий трафик (т.е. обеспечить равномерную загрузку нескольких каналов) — не попадалось.
Конечно, указанный алгоритм нельзя считать универсальным, подойдет только в подходящих условиях.

Итак, исходные:
— Шлюз на Linux (Debian 6). Используется пакет quagga (бывший zebra).
— Два провайдера (пусть будут ТТК и РТК). Каждый дает канал определенной толщины, «лишнее» режет.
— AS на 1k адресов (пусть будет 1.1.144.0/22). AS0000.
— Большинство клиентов имеют серые адреса (пусть будет 192.168.0.0/16), «клиентские» сети 192.168.1-99.0/24, на шлюзе натятся.
— Небольшая часть клиентов имеют белые адреса в пространстве моей AS.

Задача:
Обеспечить равномерную загрузку каналов ТТК и РТК входящим трафиком для исключения перегрузки каналов.
Читать дальше →

Всё, что вы хотели знать о динамическом программировании, но боялись спросить

Время на прочтение12 мин
Количество просмотров248K
Я был крайне удивлён, найдя мало статей про динамическое программирование (далее просто динамика) на хабре. Мне всегда казалось, что эта парадигма довольно сильно распространена, в том числе и за пределами олимпиад по программированию. Поэтому я постараюсь закрыть этот пробел своей статьёй.

# Весь код в статье написан на языке Python

Основы


Пожалуй, лучшее описание динамики в одно предложение, которое я когда либо слышал:

Динамическое программирование — это когда у нас есть задача, которую непонятно как решать, и мы разбиваем ее на меньшие задачи, которые тоже непонятно как решать. (с) А. Кумок.
Читать дальше →

Как генерировать случайные скобочные последовательности

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров21K
Привет, Хабр!

При тестировании алгоритмов у меня часто возникает задача сгенерировать случайное бинарное дерево. Причем хотелка сводится не к абы какому случайному дереву, а взятому из равномерного распределения. Не смотря на кажущуюся простоту, эффективно построить такое дерево совсем нетривиально.

В названии этой статьи присутствуют слова «скобочная последовательность». За этими словами скрывается нечто большее, поскольку с помощью скобок можно описать очень разнообразные объекты, в том числе и бинарные деревья. На Хабре этому факту был посвящен отдельный пост.

В этой статье я расскажу несколько способов генерирования случайной скобочной последовательности, в том числе за линейное время, а потом приведу пример преобразования последовательности в бинарное дерево. Интересно?

Добро пожаловать под кат

Расчет площади пересечения окружностей методом Монте-Карло

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров50K
Monte-Carlo Эта статья родилась как логическое продолжение пятничного поста о методе Бутстрапа, а особенно, комментариев к нему. Не защищая метод Бутстрапа, стоит уделить внимание методам Монте-Карло. Здесь я хочу поделиться своим опытом применения Монте-Карло в одной из своих практических задач, а также обоснованием законности этого применения.

Итак, моя задача заключалась в необходимости вычисления площади фигуры, являющейся пересечением окружностей, с последующей реализацией на языке JavaScript. Площадь под графиком – это интеграл. Интегрирование методом Монте-Карло достаточно широко известно, но, как многие верно заметят, его применение требует некоторого обоснования. За подробностями прошу под кат.

Подробности

Trove 4.0? Примитивы в стандартном каркасе коллекций из Java 8

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров9.7K
Около месяца назад на Хабре была статья про Trove — самую часто упоминаемую библиотеку, когда спрашивают про структуры данных с примитивами на Java. Примерно за пару дней до этого я сел эту библиотеку переписывать. Время решительно кончилось, поэтому делюсь поиском с вами, хотя не очень-то надеюсь, что кто-то продолжит это дело.

На данный момент сделаны хеш-таблицы 6 типов: множества примитивов, объектов и все 4 варианта мапов: примитив — примитив, примитив — объект, объект — примитив и объект — объект, над которыми нависает туча обобщающих интерфейсов.

Меня всегда удивляло, почему все подобные библиотеки создают еще одну иерархию типов, а не встраиваются в давно уже зарекомендовавший себя стандартный каркас коллекций Явы. Никаких принципиальных проблем с этим я не видел и не вижу. Поэтому над моей тучей интерфейсов, как на пантеоне, возвышаются java.lang.Iterable, java.util.Collection и java.util.Map. Я не зря дал ссылки на документацию по Java 8. Реализованы почти все методы из будущих интерфейсов, кроме spliterator(). Можно начинать привыкать.
Читать дальше →

Алгоритм генерации судоку

Время на прочтение9 мин
Количество просмотров142K
sudoku250title
Доброго времени суток!

Думаю, головоломка Судоку не нуждается в представлении. Многие из нас проводят за её решением достаточно много времени. Например, когда нужно убить время в дороге или просто поворочать мозги, чтобы не сохли. На хабре есть довольно много постов о решении головоломки. Но когда человек решает с десяток, а может и сотню головоломок, то найдётся пытливый ум, который задаст себе вопрос «А как же получается таблица Судоку, имеющая единственное решение? И как можно описать алгоритм для сетки 9x9?».

Приведённый алгоритм является вполне логичным. Но моей задачей было описание и реализация. Обо всём этом написано под катом.

Читать дальше →

Бутстрап, или прикладная статистика почти без формул

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров87K
BootstrapВ институтах студентов учат интегрировать аналитически, а потом обнаруживается, что на практике интегралы почти все считают численными методами. Ну или по крайней мере проверяют таким образом аналитическое решение.

В статистике тоже есть нечестный метод, который позволяет получить примерный ответ на многие практические вопросы без анализа, грубой компьютерной силой: бутстрап (англ. bootstrap). Придумал и опубликовал его в 1979 году Брэдли Эфрон.
Простой пример

Вклад авторов