Códigos QR ... y todo ese Jazz!

18

Esto va a ser un desafío de código de golf relativamente desafiante.

Entrada: cualquier URL, debe tener el protocolo adjunto, por ejemplo, http://codegolf.stackexchange.com (que será nuestro caso de prueba)

Salida: un código QR generado que representa esta URL, que, cuando es escaneado por un dispositivo inteligente, lo llevará a esa URL en el navegador del dispositivo inteligente.

Reglas para este Código-Golf

  1. Como de costumbre, el código más pequeño gana.
  2. No hay recursos web externos, bibliotecas o complementos para generar el código por usted. Su código debe calcular la imagen del código QR.
  3. La salida se puede presentar mediante una imagen, generada por HTML5 / CSS3, o incluso utilizando los bloques Unicode apropiados, o si el ASCII de su plataforma lo tiene disponible, a través de caracteres ASCII que pueden formar el código QR (este último está dirigido a Commodore 64 Basic, Usuarios de Amiga QBasic, Amstrad Basic, etc.), pero debe generar una salida de código QR para que pueda escanear el código.
  4. Las entradas del código deben seguirse con la salida generada, ya sea por una captura de pantalla de la salida después de ejecutar su código, o con un enlace que muestre la salida (lo que mejor se adapte a la situación)
  5. Debe probar su código con la URL " http://codegolf.stackexchange.com " e informar el resultado de acuerdo con las Reglas 3 a 4.
  6. También debe probar su código con una URL de su elección e informar el resultado de acuerdo con las Reglas 3 a 4.

Referencias

1) http://en.wikiversity.org/wiki/Reed%E2%80%93Solomon_codes_for_coders

2) http://www.pclviewer.com/rs2/calculator.html

3) http://en.wikipedia.org/wiki/Reed%E2%80%93Solomon_error_correction

4) http://en.wikipedia.org/wiki/QR_code

5) http://www.qrstuff.com/ para inspirarse ...;)

WallyWest
fuente
44
Recurrencia
@ace Bien visto ... esto se ha solucionado
WallyWest
1
Después de leer algo de documentación, creo que "relativamente desafiante" es un eufemismo.
Danny
¿Podemos aclarar qué significa "su código debe calcular la imagen del código QR"? Supongo que debemos hacer los dos puntos principales en el código enviado : 1) codificación RS y 2) diseño del módulo .
Nick T
regla 3: entonces, ¿se imprime arte ascii desde una terminal bien o tiene que ir a un archivo de imagen real?

Respuestas:

17

Python 3: 974 caracteres [nb]

Golpee aún más con el palo feo, vea el cuaderno en GH-Gist . Python 3 tiene una codificación ASCII-85 incorporada, que ayuda con el saus comprimido. Los algoritmos de compresión incorporados más avanzados de 3 (LZMA) no parecen funcionar bien con cosas tan pequeñas.

La compresión es muy voluble sobre el cambio de caracteres, estuvo casi tentado a escribir algo que probaría al azar diferentes nombres de 1 letra para las variables para minimizar el tamaño comprimido.

Python 2: 1420 1356 1085 1077 caracteres

ingrese la descripción de la imagen aquí

Leí el primer argumento pasado cuando se lo llamó, que puede ser una cadena de hasta 106 caracteres de longitud. La salida siempre es un código QR de la versión 5-L y una máscara 4, lo que significa que tiene 37x37 módulos de gran tamaño y solo puede manejar ~ 5% de daño.

Las únicas dependencias del programa son numpy(manipulaciones de matriz) y matplotlib(solo visualización); toda la codificación Reed-Solomon, el empaquetado de datos y el diseño del módulo se manejan dentro del código provisto . Para RS, básicamente robé las funciones de Wikiversity ... todavía es una especie de caja negra para mí. Aprendí un montón sobre QR en cualquier caso.

Aquí está el código antes de vencerlo con el palo feo:

import sys
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# version 5-L ! = 108 data code words (bytes), 106 after metadata/packing

### RS code stolen from https://en.wikiversity.org/wiki/Reed%E2%80%93Solomon_codes_for_coders#RS_generator_polynomial
gf_exp = [1] + [0] * 511
gf_log = [0] * 256
x = 1
for i in range(1,255):
    x <<= 1
    if x & 0x100:
        x ^= 0x11d
    gf_exp[i] = x
    gf_log[x] = i
for i in range(255,512):
    gf_exp[i] = gf_exp[i-255]

def gf_mul(x,y):
    if x==0 or y==0:
        return 0
    return gf_exp[gf_log[x] + gf_log[y]]

def main():
    s = sys.argv[1]

    version = 5
    mode = 4 # byte mode
    dim = 17 + 4 * version
    datamatrix = 0.5 * np.ones((dim, dim))
    nsym = 26

    # PACK
    msg = [mode * 16, len(s) * 16] + [ord(c) << 4 for c in s]
    for i in range(1, len(msg)):
        msg[i-1] += msg[i] // 256
        msg[i] = msg[i] % 256

    pad = [236, 17]
    msg = (msg + pad * 54)[:108]

    # MAGIC (encoding)
    gen = [1]
    for i in range(0, nsym):
        q = [1, gf_exp[i]]
        r = [0] * (len(gen)+len(q)-1)
        for j in range(0, len(q)):
            for i in range(0, len(gen)):
                r[i+j] ^= gf_mul(gen[i], q[j])
        gen = r
    msg_enc = [0] * (len(msg) + nsym)
    for i in range(0, len(msg)):
        msg_enc[i] = msg[i]
    for i in range(0, len(msg)):
        coef = msg_enc[i]
        if coef != 0:
            for j in range(0, len(gen)):
                msg_enc[i+j] ^= gf_mul(gen[j], coef)
    for i in range(0, len(msg)):
        msg_enc[i] = msg[i]


    # PATTERN
    # position marks
    for _ in range(3):
        datamatrix = np.rot90(datamatrix)
        for i in range(4):
            datamatrix[max(0, i-1):8-i, max(0, i-1):8-i] = i%2
    datamatrix = np.rot90(datamatrix.T)

    # alignment
    for i in range(3):
        datamatrix[28+i:33-i, 28+i:33-i] = (i+1)%2

    # timing
    for i in range(7, dim-7):
        datamatrix[i, 6] = datamatrix[6, i] = (i+1)%2

    # the "dark module"
    datamatrix[dim-8, 8] = 1

    # FORMAT INFO
    L4 = '110011000101111' # Low/Mask4
    ptr_ul = np.array([8, -1])
    steps_ul = [0, 1] * 8 + [-1, 0] * 7
    steps_ul[13] = 2 # hop over vertical timing
    steps_ul[18] = -2 # then horizontal

    ptr_x = np.array([dim, 8])
    steps_x = [-1, 0] * 7 + [15-dim, dim-16] + [0, 1] * 7

    for bit, step_ul, step_x in zip(L4, np.array(steps_ul).reshape(-1,2), np.array(steps_x).reshape(-1,2)):
        ptr_ul += step_ul
        ptr_x += step_x
        datamatrix[tuple(ptr_ul)] = int(bit)
        datamatrix[tuple(ptr_x)] = int(bit)

    # FILL
    dmask = datamatrix == 0.5

    cols = (dim-1)/2
    cursor = np.array([dim-1, dim]) # starting off the matrix
    up_col = [-1, 1, 0, -1] * dim
    down_col = [1, 1, 0, -1] * dim
    steps = ([0, -1] + up_col[2:] + [0, -1] + down_col[2:]) * (cols/2)
    steps = np.array(steps).reshape(-1, 2)
    steps = iter(steps)

    # bit-ify everything
    msg_enc = ''.join('{:08b}'.format(x) for x in msg_enc) + '0' * 7 # 7 0's are for padding
    for bit in msg_enc:
        collision = 'maybe'
        while collision:
            cursor += steps.next()
            # skip vertical timing
            if cursor[1] == 6:
                cursor[1] = 5
            collision = not dmask[tuple(cursor)]
        datamatrix[tuple(cursor)] = int(bit)

    # COOK
    mask4 = lambda i, j: (i//2 + j//3)%2 == 0
    for i in range(dim):
        for j in range(dim):
            if dmask[i, j]:
                datamatrix[i, j] = int(datamatrix[i, j]) ^ (1 if mask4(i, j) else 0)

    # THE PRESTIGE
    plt.figure(facecolor='white')
    plt.imshow(datamatrix, cmap=plt.cm.gray_r, interpolation='nearest')
    plt.axis('off')
    plt.show()

if __name__ == '__main__':
    main()

Después:

import sys
from pylab import*
n=range
l=len
E=[1]+[0]*511
L=[0]*256
x=1
for i in n(1,255):
 x<<=1
 if x&256:x^=285
 E[i]=x;L[x]=i
for i in n(255,512):E[i]=E[i-255]
def f(x,y):
 if x*y==0:return 0
 return E[L[x]+L[y]]
m=sys.argv[1]
m=[ord(c)*16 for c in'\4'+chr(l(m))+m]
for i in n(1,l(m)):m[i-1]+=m[i]/256;m[i]=m[i]%256
m=(m+[236,17]*54)[:108]
g=[1]
for i in n(26):
 q=[1,E[i]]
 r=[0]*(l(g)+l(q)-1)
 for j in n(l(q)):
    for i in n(l(g)):r[i+j]^=f(g[i],q[j])
 g=r
e=[0]*134
for i in n(108):
 e[i]=m[i]
for i in n(108):
 c=e[i]
 if c: 
    for j in n(l(g)):e[i+j]^=f(g[j],c)
for i in n(108):e[i]=m[i]
m=.1*ones((37,)*2)
for _ in n(3):
 m=rot90(m)
 for i in n(4):m[max(0,i-1):8-i,max(0,i-1):8-i]=i%2
m=rot90(m.T)
for i in n(3):m[28+i:33-i,28+i:33-i]=(i+1)%2
for i in n(7,30):m[i,6]=m[6,i]=(i+1)%2
m[29,8]=1
a=array
t=tuple
g=int
r=lambda x:iter(a(x).reshape(-1,2))
p=a([8,-1])
s=[0,1]*8+[-1,0]*7
s[13]=2
s[18]=-2
P=a([37,8])
S=[-1,0]*7+[-22,21]+[0,1]*7
for b,q,Q in zip(bin(32170)[2:],r(s),r(S)):p+=q;P+=Q;m[t(p)]=g(b);m[t(P)]=g(b)
D=m==0.1
c=a([36,37])
s=r(([0,-1]+([-1,1,0,-1]*37)[2:]+[0,-1]+([1,1,0,-1]*37)[2:])*9)
for b in ''.join('{:08b}'.format(x) for x in e):
 k=3
 while k:
    c+=s.next()
    if c[1]==6:c[1]=5
    k=not D[t(c)]
 m[t(c)]=g(b)
a=n(37)
for i in a:
 for j in a:
    if D[i,j]:m[i,j]=g(m[i,j])^(j%3==0)
imshow(m,cmap=cm.gray_r);show()

(confiando en una pestaña para contar como 4/8 / cualquier número de espacios> = 2., no estoy seguro de qué tan bien se copiará)

Debido a que es tan largo, podemos comprimirlo (vi a alguien hacer esto en otro lugar, olvidé quién aunque :() para guardar algunos caracteres más, reduciendo el total a 1085 1077 porque pylabestá sucio:

import zlib,base64
exec zlib.decompress(base64.b64decode('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'))

ingrese la descripción de la imagen aquí

Si reemplaza la última línea con la siguiente (agrega 62 caracteres), obtendrá una salida casi perfecta, pero la otra aún escanea, así que lo que sea.

figure(facecolor='white');imshow(m,cmap=cm.gray_r,interpolation='nearest');axis('off');show()

Buen código QR

Nick T
fuente
¡Gran trabajo! Es una pena que Python no sea la mejor en soluciones de golf, pero esta es una codificación notable, @NickT!
WallyWest
Probablemente podría ahorrar un poco más si pierdo la structllamada y presiono un poco innecesariamente simplemente truncando mi 'cadena maestra' ...
Nick T
Para su información, el segundo nivel de sangría puede ser solo dos espacios. He notado que usas cuatro / tab.
Beta Decay
1
@BetaDecay se supone que debe ser solo 1 pestaña (1 pestaña> 1 espacio en lo que respecta a la sangría ... Creo que SE rompe las pestañas?)
Nick T
@NickT sí, lo hace.
Rɪᴋᴇʀ