La semana pasada, trabajamos para crear la cadena 1-D más corta usando las primeras 10,000 palabras en inglés . ¡Ahora, intentemos el mismo desafío en 2D!

Lo que debe hacer es tomar todas las palabras anteriores y colocarlas en un rectángulo lo más pequeño posible, permitiendo superposiciones. Por ejemplo, si sus palabras fueran ["ape","pen","ab","be","pa"], entonces un posible rectángulo sería:

.b..
apen

El rectángulo anterior daría una puntuación de 5.

Reglas:

• La superposición de varias letras en una palabra está permitida
• Las palabras pueden ir en cualquiera de las 8 direcciones
• Las palabras no pueden envolverse
• Puedes usar cualquier personaje para las ubicaciones vacías

Debe crear una búsqueda de palabras que contenga estas 10.000 palabras principales en inglés (según Google). Su puntaje es igual al número de caracteres en su búsqueda de palabras (excluyendo los caracteres no utilizados). Si hay un empate, o si se demuestra que una presentación es óptima, entonces la presentación que se publica primero gana.

Rust, 31430 30081 caracteres usados

Este es un algoritmo codicioso: comenzamos con una cuadrícula vacía y agregamos repetidamente la palabra que se puede agregar con la menor cantidad de letras nuevas, con lazos rotos al preferir palabras más largas. Para que esto se ejecute rápidamente, mantenemos una cola prioritaria de ubicaciones de palabras candidatas (implementado como un vector de vectores de deques, con un vector para cada número de letras nuevas, que contiene un deque para cada longitud de palabra). Para cada carta recién agregada, colocamos en cola todas las ubicaciones de candidatos que se ejecutan en esa carta.

Compilar y ejecutar con rustc -O wordsearch.rs; ./wordsearch < google-10000-english.txt. En mi computadora portátil, esto se ejecuta en 70 segundos, usando 531 MiB RAM.

La salida cabe en un rectángulo con 248 columnas y 253 filas.

Código

use std::collections::{HashMap, HashSet, VecDeque};
use std::io::prelude::*;
use std::iter::once;
use std::vec::Vec;

type Coord = i16;
type Pos = (Coord, Coord);
type Dir = u8;
type Word = u16;

struct Placement { word: Word, dir: Dir, pos: Pos }

static DIRS: [Pos; 8] =
    [(1, 0), (1, 1), (0, 1), (-1, 1), (-1, 0), (-1, -1), (0, -1), (1, -1)];

fn fit(grid: &HashMap<Pos, u8>, (x, y): Pos, d: Dir, word: &String) -> Option<usize> {
    let (dx, dy) = DIRS[d as usize];
    let mut n = 0;
    for (i, c) in word.bytes().enumerate() {
        if let Some(c1) = grid.get(&(x + (i as Coord)*dx, y + (i as Coord)*dy)) {
            if c != *c1 {
                return None;
            }
        } else {
            n += 1;
        }
    }
    return Some(n)
}

struct PlacementQueue { queue: Vec<Vec<VecDeque<Placement>>>, extra: usize }

impl PlacementQueue {
    fn new() -> PlacementQueue {
        return PlacementQueue { queue: Vec::new(), extra: std::usize::MAX }
    }

    fn enqueue(self: &mut PlacementQueue, extra: usize, total: usize, placement: Placement) {
        while self.queue.len() <= extra {
            self.queue.push(Vec::new());
        }
        while self.queue[extra].len() <= total {
            self.queue[extra].push(VecDeque::new());
        }
        self.queue[extra][total].push_back(placement);
        if self.extra > extra {
            self.extra = extra;
        }
    }

    fn dequeue(self: &mut PlacementQueue) -> Option<Placement> {
        while self.extra < self.queue.len() {
            let mut subqueue = &mut self.queue[self.extra];
            while !subqueue.is_empty() {
                let total = subqueue.len() - 1;
                if let Some(placement) = subqueue[total].pop_front() {
                    return Some(placement);
                }
                subqueue.pop();
            }
            self.extra += 1;
        }
        return None
    }
}

fn main() {
    let stdin = std::io::stdin();
    let all_words: Vec<String> =
        stdin.lock().lines().map(|l| l.unwrap()).collect();
    let words: Vec<&String> = {
        let subwords: HashSet<&str> =
            all_words.iter().flat_map(|word| {
                (0..word.len() - 1).flat_map(move |i| {
                    (i + 1..word.len() - (i == 0) as usize).map(move |j| {
                        &word[i..j]
                    })
                })
            }).collect();
        all_words.iter().filter(|word| !subwords.contains(&word[..])).collect()
    };
    let letters: Vec<Vec<(usize, usize)>> =
        (0..128).map(|c| {
            words.iter().enumerate().flat_map(|(w, word)| {
                word.bytes().enumerate().filter(|&(_, c1)| c == c1).map(move |(i, _)| (w, i))
            }).collect()
        }).collect();

    let mut used = vec![false; words.len()];
    let mut remaining = words.len();
    let mut grids: Vec<HashMap<Pos, u8>> = Vec::new();

    while remaining != 0 {
        let mut grid: HashMap<Pos, u8> = HashMap::new();
        let mut queue = PlacementQueue::new();
        for (w, word) in words.iter().enumerate() {
            if used[w] {
                continue;
            }
            queue.enqueue(0, word.len(), Placement {
                pos: (0, 0),
                dir: 0,
                word: w as Word
            });
        }

        while let Some(placement) = queue.dequeue() {
            if used[placement.word as usize] {
                continue;
            }
            let word = words[placement.word as usize];
            if let None = fit(&grid, placement.pos, placement.dir, word) {
                continue;
            }
            let (x, y) = placement.pos;
            let (dx, dy) = DIRS[placement.dir as usize];
            let new_letters: Vec<(usize, u8)> = word.bytes().enumerate().filter(|&(i, _)| {
                !grid.contains_key(&(x + (i as Coord)*dx, y + (i as Coord)*dy))
            }).collect();
            for (i, c) in word.bytes().enumerate() {
                grid.insert((x + (i as Coord)*dx, y + (i as Coord)*dy), c);
            }
            used[placement.word as usize] = true;
            remaining -= 1;

            for (i, c) in new_letters {
                for &(w1, j) in &letters[c as usize] {
                    if used[w1] {
                        continue;
                    }
                    let word1 = words[w1];
                    for (d1, &(dx1, dy1)) in DIRS.iter().enumerate() {
                        let pos1 = (
                            x + (i as Coord)*dx - (j as Coord)*dx1,
                            y + (i as Coord) - (j as Coord)*dy1);
                        if let Some(extra1) = fit(&grid, pos1, d1 as Dir, word1) {
                            queue.enqueue(extra1, word1.len(), Placement {
                                pos: pos1,
                                dir: d1 as Dir,
                                word: w1 as Word
                            });
                        }
                    }
                }
            }
        }
        grids.push(grid);
    }

    let width = grids.iter().map(|grid| {
        grid.iter().map(|(&(x, _), _)| x).max().unwrap() -
            grid.iter().map(|(&(x, _), _)| x).min().unwrap() + 1
    }).max().unwrap();
    print!(
        "{}",
        grids.iter().flat_map(|grid| {
            let x0 = grid.iter().map(|(&(x, _), _)| x).min().unwrap();
            let y0 = grid.iter().map(|(&(_, y), _)| y).min().unwrap();
            let y1 = grid.iter().map(|(&(_, y), _)| y).max().unwrap();
            (y0..y1 + 1).flat_map(move |y| {
                (x0..x0 + width).map(move |x| {
                    *grid.get(&(x, y)).unwrap_or(&('.' as u8)) as char
                }).chain(once('\n').take(1))
            })
        }).collect::<String>()
    );
}

C ++, cuadrícula de 27243 caracteres (248x219, relleno 50.2%)

^{(Publicar esto como una nueva respuesta porque me gustaría mantener el 1D encuadernado que originalmente publiqué como referencia)}

Esta estafa descaradamente está fuertemente inspirada en la respuesta de @ AndersKaseorg en su estructura principal, pero tiene un par de ajustes. Primero, uso mi programa original para fusionar cadenas hasta que la mejor superposición disponible sea de solo 3 caracteres. Luego uso el método que AndersKaseorg describe para llenar progresivamente una cuadrícula 2D utilizando estas cadenas generadas. Las restricciones también son un poco diferentes: todavía intenta agregar la menor cantidad de caracteres cada vez, pero los lazos se rompen al favorecer primero las cuadrículas cuadradas, luego las cuadrículas pequeñas y, finalmente, al agregar la palabra más larga.

El comportamiento que muestra es alternar entre períodos de llenado de espacio y expansión rápida de la cuadrícula (desafortunadamente se quedó sin palabras justo después de una etapa de expansión rápida, por lo que hay mucho espacio en blanco alrededor de los bordes). Sospecho que con algunos ajustes de la función de costo se podría lograr que supere el 50% de espacio.

Aquí hay 2 ejecutables (para evitar la necesidad de volver a ejecutar todo el proceso al mejorar iterativamente el algoritmo). La salida de uno se puede canalizar directamente al otro:

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cstdlib>

std::size_t calcOverlap(const std::string &a, const std::string &b, std::size_t limit, std::size_t minimal) {
    std::size_t la = a.size();
    for(std::size_t p = std::min(std::min(la, b.size()), limit + 1); -- p > minimal; ) {
        if(a.compare(la - p, p, b, 0, p) == 0) {
            return p;
        }
    }
    return 0;
}

bool isSameReversed(const std::string &a, const std::string &b) {
    std::size_t l = a.size();
    if(b.size() != l) {
        return false;
    }
    for(std::size_t i = 0; i < l; ++ i) {
        if(a[i] != b[l-i-1]) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

int main(int argc, const char *const *argv) {
    // Usage: prog [<stop_threshold>]

    std::size_t stopThreshold = 3;

    if(argc >= 2) {
        char *check;
        long v = std::strtol(argv[1], &check, 10);
        if(check == argv[1] || v < 0) {
            std::cerr
                << "Invalid stop threshold. Should be an integer >= 0"
                << std::endl;
            return 1;
        }
        stopThreshold = v;
    }

    std::vector<std::string> words;

    // Load all words from input and their reverses (words can be backwards now)
    while(true) {
        std::string word;
        std::getline(std::cin, word);
        if(word.empty()) {
            break;
        }
        words.push_back(word);
        std::reverse(word.begin(), word.end());
        words.push_back(std::move(word));
    }

    std::cerr
        << "Input word count: " << words.size() << std::endl;

    // Remove all fully subsumed words

    for(auto p = words.begin(); p != words.end(); ) {
        bool subsumed = false;
        for(auto i = words.begin(); i != words.end(); ++ i) {
            if(i == p) {
                continue;
            }
            if(i->find(*p) != std::string::npos) {
                subsumed = true;
                break;
            }
        }
        if(subsumed) {
            p = words.erase(p);
        } else {
            ++ p;
        }
    }

    std::cerr
        << "After subsuming checks: " << words.size()
        << std::endl;

    // Sort words longest-to-shortest (not necessary but doesn't hurt. Makes finding maxlen a tiny bit easier)
    std::sort(words.begin(), words.end(), [](const std::string &a, const std::string &b) {
        return a.size() > b.size();
    });

    std::size_t maxlen = words.front().size();

    // Repeatedly combine most-compatible words until we reach the threshold
    std::size_t bestPossible = maxlen - 1;
    while(words.size() > 2) {
        auto bestA = words.begin();
        auto bestB = -- words.end();
        std::size_t bestOverlap = 0;
        for(auto p = ++ words.begin(), e = words.end(); p != e; ++ p) {
            if(p->size() - 1 <= bestOverlap) {
                continue;
            }
            for(auto q = words.begin(); q != p; ++ q) {
                std::size_t overlap = calcOverlap(*p, *q, bestPossible, bestOverlap);
                if(overlap > bestOverlap && !isSameReversed(*p, *q)) {
                    bestA = p;
                    bestB = q;
                    bestOverlap = overlap;
                }
                overlap = calcOverlap(*q, *p, bestPossible, bestOverlap);
                if(overlap > bestOverlap && !isSameReversed(*p, *q)) {
                    bestA = q;
                    bestB = p;
                    bestOverlap = overlap;
                }
            }
            if(bestOverlap == bestPossible) {
                break;
            }
        }
        if(bestOverlap <= stopThreshold) {
            break;
        }
        std::string newStr = std::move(*bestA);
        newStr.append(*bestB, bestOverlap, std::string::npos);

        if(bestA == -- words.end()) {
            words.pop_back();
            *bestB = std::move(words.back());
            words.pop_back();
        } else {
            *bestB = std::move(words.back());
            words.pop_back();
            *bestA = std::move(words.back());
            words.pop_back();
        }

        // Remove any words which are now in the result (forward or reverse)
        // (would not be necessary if we didn't have the reversed forms too)
        std::string newRev = newStr;
        std::reverse(newRev.begin(), newRev.end());
        for(auto p = words.begin(); p != words.end(); ) {
            if(newStr.find(*p) != std::string::npos || newRev.find(*p) != std::string::npos) {
                std::cerr << "Now subsumes: " << *p << std::endl;
                p = words.erase(p);
            } else {
                ++ p;
            }
        }

        std::cerr
            << "Words remaining: " << (words.size() + 1)
            << " Latest combination: (" << bestOverlap << ") " << newStr
            << std::endl;

        words.push_back(std::move(newStr));
        words.push_back(std::move(newRev));
        bestPossible = bestOverlap; // Merging existing words will never make longer merges possible
    }

    std::cerr
        << "After merging: " << words.size()
        << std::endl;

    // Remove all fully subsumed words (i.e. reversed words)

    for(auto p = words.begin(); p != words.end(); ) {
        bool subsumed = false;
        std::string rev = *p;
        std::reverse(rev.begin(), rev.end());
        for(auto i = words.begin(); i != words.end(); ++ i) {
            if(i == p) {
                continue;
            }
            if(i->find(*p) != std::string::npos || i->find(rev) != std::string::npos) {
                subsumed = true;
                break;
            }
        }
        if(subsumed) {
            p = words.erase(p);
        } else {
            ++ p;
        }
    }

    std::cerr
        << "After subsuming: " << words.size()
        << std::endl;

    // Sort words longest-to-shortest for display
    std::sort(words.begin(), words.end(), [](const std::string &a, const std::string &b) {
        return a.size() > b.size();
    });

    std::size_t len = 0;
    for(const auto &word : words) {
        std::cout
            << word
            << std::endl;
        len += word.size();
    }
    std::cerr
        << "Total size: " << len
        << std::endl;
    return 0;
}

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>
#include <limits>

class vec2 {
public:
    int x;
    int y;

    vec2(void) : x(0), y(0) {};
    vec2(int x, int y) : x(x), y(y) {}

    bool operator ==(const vec2 &b) const {
        return x == b.x && y == b.y;
    }

    vec2 &operator +=(const vec2 &b) {
        x += b.x;
        y += b.y;
        return *this;
    }

    vec2 &operator -=(const vec2 &b) {
        x -= b.x;
        y -= b.y;
        return *this;
    }

    vec2 operator +(const vec2 b) const {
        return vec2(x + b.x, y + b.y);
    }

    vec2 operator *(const int b) const {
        return vec2(x * b, y * b);
    }
};

class box2 {
public:
    vec2 tl;
    vec2 br;

    box2(void) : tl(), br() {};
    box2(vec2 a, vec2 b)
        : tl(std::min(a.x, b.x), std::min(a.y, b.y))
        , br(std::max(a.x, b.x) + 1, std::max(a.y, b.y) + 1)
    {}

    void grow(const box2 &b) {
        if(b.tl.x < tl.x) {
            tl.x = b.tl.x;
        }
        if(b.br.x > br.x) {
            br.x = b.br.x;
        }
        if(b.tl.y < tl.y) {
            tl.y = b.tl.y;
        }
        if(b.br.y > br.y) {
            br.y = b.br.y;
        }
    }

    bool intersects(const box2 &b) const {
        return (
            ((tl.x >= b.br.x) != (br.x > b.tl.x)) &&
            ((tl.y >= b.br.y) != (br.y > b.tl.y))
        );
    }

    box2 &operator +=(const vec2 b) {
        tl += b;
        br += b;
        return *this;
    }

    int width(void) const {
        return br.x - tl.x;
    }

    int height(void) const {
        return br.y - tl.y;
    }

    int maxdim(void) const {
        return std::max(width(), height());
    }
};

template <> struct std::hash<vec2> {
    std::size_t operator ()(const vec2 &o) const {
        return std::hash<int>()(o.x) + std::hash<int>()(o.y) * 997;
    }
};

template <class A,class B> struct std::hash<std::pair<A,B>> {
    std::size_t operator ()(const std::pair<A,B> &o) const {
        return std::hash<A>()(o.first) + std::hash<B>()(o.second) * 31;
    }
};

class word_placement {
public:
    vec2 start;
    vec2 dir;
    box2 bounds;
    const std::string *word;

    word_placement(vec2 start, vec2 dir, const std::string *word)
        : start(start)
        , dir(dir)
        , bounds(start, start + dir * (word->size() - 1))
        , word(word)
    {}

    word_placement(vec2 start, const word_placement &copy)
        : start(copy.start + start)
        , dir(copy.dir)
        , bounds(copy.bounds)
        , word(copy.word)
    {
        bounds += start;
    }

    word_placement(const word_placement &copy)
        : start(copy.start)
        , dir(copy.dir)
        , bounds(copy.bounds)
        , word(copy.word)
    {}
};

class word_placement_links {
public:
    std::unordered_set<word_placement*> placements;
    std::unordered_set<std::pair<char,word_placement*>> relativePlacements;
};

class grid {
public:
    std::vector<std::string> wordCache; // Just a block of memory for our pointers to reference
    std::unordered_map<vec2,char> state;
    std::unordered_set<word_placement*> placements;
    std::unordered_map<const std::string*,word_placement_links> wordPlacements;
    std::unordered_map<char,std::unordered_set<word_placement*>> relativeWordPlacements;
    box2 bound;

    grid(const std::vector<std::string> &words) {
        wordCache = words;
        std::vector<vec2> directions;
        directions.emplace_back(+1,  0);
        directions.emplace_back(+1, +1);
        directions.emplace_back( 0, +1);
        directions.emplace_back(-1, +1);
        directions.emplace_back(-1,  0);
        directions.emplace_back(-1, -1);
        directions.emplace_back( 0, -1);
        directions.emplace_back(+1, -1);

        wordPlacements.reserve(wordCache.size());
        placements.reserve(wordCache.size());
        relativeWordPlacements.reserve(64);

        std::size_t total = 0;
        for(const std::string &word : wordCache) {
            word_placement_links &p = wordPlacements[&word];
            p.placements.reserve(8);
            auto &rp = p.relativePlacements;
            std::size_t l = word.size();
            rp.reserve(l * directions.size());
            for(int i = 0; i < l; ++ i) {
                for(const vec2 &d : directions) {
                    word_placement *rwp = new word_placement(d * -i, d, &word);
                    rp.emplace(word[i], rwp);
                    relativeWordPlacements[word[i]].insert(rwp);
                }
            }
            total += l;
        }
        state.reserve(total);
    }

    const std::string *find_word(const std::string &word) const {
        for(const std::string &w : wordCache) {
            if(w == word) {
                return &w;
            }
        }
        throw std::string("Failed to find word in cache");
    }

    void remove_word(const std::string *word) {
        const word_placement_links &links = wordPlacements[word];
        for(word_placement *p : links.placements) {
            placements.erase(p);
            delete p;
        }
        for(auto &p : links.relativePlacements) {
            relativeWordPlacements[p.first].erase(p.second);
            delete p.second;
        }
        wordPlacements.erase(word);
    }

    void remove_placement(word_placement *placement) {
        wordPlacements[placement->word].placements.erase(placement);
        placements.erase(placement);
        delete placement;
    }

    bool check_placement(const word_placement &placement) const {
        vec2 p = placement.start;
        for(const char c : *placement.word) {
            auto i = state.find(p);
            if(i != state.end() && i->second != c) {
                return false;
            }
            p += placement.dir;
        }
        return true;
    }

    int check_new(const word_placement &placement) const {
        int n = 0;
        vec2 p = placement.start;
        for(const char c : *placement.word) {
            n += !state.count(p);
            p += placement.dir;
        }
        return n;
    }

    void check_placements(const box2 &b) {
        for(auto i = placements.begin(); i != placements.end(); ) {
            if(!b.intersects((*i)->bounds) || check_placement(**i)) {
                ++ i;
            } else {
                i = placements.erase(i);
            }
        }
    }

    void add_placement(const vec2 p, const word_placement &relative) {
        word_placement check(p, relative);
        if(check_placement(check)) {
            word_placement *wp = new word_placement(check);
            placements.insert(wp);
            wordPlacements[relative.word].placements.insert(wp);
        }
    }

    void place(word_placement placement) {
        remove_word(placement.word);
        int overlap = 0;
        for(const char c : *placement.word) {
            char &g = state[placement.start];
            if(g == '\0') {
                g = c;
                for(const word_placement *rp : relativeWordPlacements[c]) {
                    add_placement(placement.start, *rp);
                }
            } else if(g != c) {
                throw std::string("New word changes an existing character!");
            } else {
                ++ overlap;
            }
            placement.start += placement.dir;
        }
        bound.grow(placement.bounds);
        check_placements(placement.bounds);

        std::cerr
            << draw('.', "\n")
            << "Added " << *placement.word << " (overlap: " << overlap << ")"
            << ", Grid: " << bound.width() << "x" << bound.height() << " of " << state.size() << " chars"
            << ", Words remaining: " << wordPlacements.size()
            << std::endl;
    }

    int check_cost(box2 b) const {
        b.grow(bound);
        return (
            ((b.maxdim() - bound.maxdim()) << 16) |
            (b.width() + b.height() - bound.width() - bound.height())
        );
    }

    void add_next(void) {
        int bestNew = std::numeric_limits<int>::max();
        int bestCost = std::numeric_limits<int>::max();
        int bestLen = 0;
        word_placement *best = nullptr;
        for(word_placement *p : placements) {
            int n = check_new(*p);
            if(n <= bestNew) {
                int l = p->word->size();
                int cost = check_cost(box2(p->start, p->start + p->dir * l));
                if(n < bestNew || cost < bestCost || (cost == bestCost && l < bestLen)) {
                    bestNew = n;
                    bestCost = cost;
                    bestLen = l;
                    best = p;
                }
            }
        }
        if(best == nullptr) {
            throw std::string("Failed to find join to existing blob");
        }
        place(*best);
    }

    void fill(void) {
        while(!placements.empty()) {
            add_next();
        }
    }

    std::string draw(char blank, const std::string &linesep) const {
        std::string result;
        result.reserve((bound.width() + linesep.size()) * bound.height());
        for(int y = bound.tl.y; y < bound.br.y; ++ y) {
            for(int x = bound.tl.x; x < bound.br.x; ++ x) {
                auto c = state.find(vec2(x, y));
                result.push_back((c == state.end()) ? blank : c->second);
            }
            result.append(linesep);
        }
        return result;
    }

    box2 bounds(void) const {
        return bound;
    }

    int chars(void) const {
        return state.size();
    }
};

int main(int argc, const char *const *argv) {
    std::vector<std::string> words;

    // Load all words from input
    while(true) {
        std::string word;
        std::getline(std::cin, word);
        if(word.empty()) {
            break;
        }
        words.push_back(std::move(word));
    }

    std::cerr
        << "Input word count: " << words.size() << std::endl;

    // initialise grid
    grid g(words);

    // add first word (order of input file means this is longest word)
    g.place(word_placement(vec2(0, 0), vec2(1, 0), g.find_word(words.front())));

    // add all other words
    g.fill();

    std::cout << g.draw('.', "\n");

    int w = g.bounds().width();
    int h = g.bounds().height();
    int n = g.chars();
    std::cerr
        << "Final grid: " << w << "x" << h
        << " with " << n << " characters"
        << " (" << (n * 100.0 / (w * h)) << "% filled)"
        << std::endl;
    return 0;
}

Y finalmente, el resultado:

Resultado alternativo (después de corregir un par de errores en el programa que sesgaban ciertas direcciones y ajustaban la función de costo, obtuve una solución más compacta pero menos óptima): 29275 caracteres, 198x195 (75.8% de relleno):

Nuevamente, no he hecho mucho para optimizar estos programas, por lo que lleva un tiempo. Pero puedes ver cómo se llena la cuadrícula, lo cual es bastante hipnótico.

C ++, "cuadrícula" de 34191 caracteres (con mínima intervención humana, 6 o 7 se pueden guardar fácilmente)

Esto debería tomarse más como un límite para el caso 2D, porque la respuesta sigue siendo una cadena 1D. Es solo mi código del desafío anterior, pero con la nueva capacidad de revertir cualquier cadena. Esto nos da mucho más margen para combinar palabras (particularmente porque limita el peor de los casos de supercuerdas no superpuestas a 26; una para cada letra del alfabeto).

Para un ligero atractivo visual en 2D, pone saltos de línea en el resultado si puede hacerlo de forma gratuita (es decir, entre palabras con superposición de 0).

Bastante lento (aún sin almacenamiento en caché). Aquí está el código:

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

std::size_t calcOverlap(const std::string &a, const std::string &b, std::size_t limit, std::size_t minimal) {
    std::size_t la = a.size();
    for(std::size_t p = std::min(std::min(la, b.size()), limit + 1); -- p > minimal; ) {
        if(a.compare(la - p, p, b, 0, p) == 0) {
            return p;
        }
    }
    return 0;
}

bool isSameReversed(const std::string &a, const std::string &b) {
    std::size_t l = a.size();
    if(b.size() != l) {
        return false;
    }
    for(std::size_t i = 0; i < l; ++ i) {
        if(a[i] != b[l-i-1]) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

int main() {
    std::vector<std::string> words;

    // Load all words from input and their reverses (words can be backwards now)
    while(true) {
        std::string word;
        std::getline(std::cin, word);
        if(word.empty()) {
            break;
        }
        words.push_back(word);
        std::reverse(word.begin(), word.end());
        words.push_back(std::move(word));
    }

    std::cerr
        << "Input word count: " << words.size() << std::endl;

    // Remove all fully subsumed words

    for(auto p = words.begin(); p != words.end(); ) {
        bool subsumed = false;
        for(auto i = words.begin(); i != words.end(); ++ i) {
            if(i == p) {
                continue;
            }
            if(i->find(*p) != std::string::npos) {
                subsumed = true;
                break;
            }
        }
        if(subsumed) {
            p = words.erase(p);
        } else {
            ++ p;
        }
    }

    std::cerr
        << "After subsuming checks: " << words.size()
        << std::endl;

    // Sort words longest-to-shortest (not necessary but doesn't hurt. Makes finding maxlen a tiny bit easier)
    std::sort(words.begin(), words.end(), [](const std::string &a, const std::string &b) {
        return a.size() > b.size();
    });

    std::size_t maxlen = words.front().size();

    // Repeatedly combine most-compatible words until we have only 1 word left (+ its reverse)
    std::size_t bestPossible = maxlen - 1;
    while(words.size() > 2) {
        auto bestA = words.begin();
        auto bestB = -- words.end();
        std::size_t bestOverlap = 0;
        for(auto p = ++ words.begin(), e = words.end(); p != e; ++ p) {
            if(p->size() - 1 <= bestOverlap) {
                continue;
            }
            for(auto q = words.begin(); q != p; ++ q) {
                std::size_t overlap = calcOverlap(*p, *q, bestPossible, bestOverlap);
                if(overlap > bestOverlap && !isSameReversed(*p, *q)) {
                    bestA = p;
                    bestB = q;
                    bestOverlap = overlap;
                }
                overlap = calcOverlap(*q, *p, bestPossible, bestOverlap);
                if(overlap > bestOverlap && !isSameReversed(*p, *q)) {
                    bestA = q;
                    bestB = p;
                    bestOverlap = overlap;
                }
            }
            if(bestOverlap == bestPossible) {
                break;
            }
        }
        std::string newStr = std::move(*bestA);
        if(bestOverlap == 0) {
            newStr.push_back('\n');
        }
        newStr.append(*bestB, bestOverlap, std::string::npos);

        if(bestA == -- words.end()) {
            words.pop_back();
            *bestB = std::move(words.back());
            words.pop_back();
        } else {
            *bestB = std::move(words.back());
            words.pop_back();
            *bestA = std::move(words.back());
            words.pop_back();
        }

        // Remove any words which are now in the result (forward or reverse)
        // (would not be necessary if we didn't have the reversed forms too)
        std::string newRev = newStr;
        std::reverse(newRev.begin(), newRev.end());
        for(auto p = words.begin(); p != words.end(); ) {
            if(newStr.find(*p) != std::string::npos || newRev.find(*p) != std::string::npos) {
                std::cerr << "Now subsumes: " << *p << std::endl;
                p = words.erase(p);
            } else {
                ++ p;
            }
        }

        std::cerr
            << "Words remaining: " << (words.size() + 1)
            << " Latest combination: (" << bestOverlap << ") " << newStr
            << std::endl;

        words.push_back(std::move(newStr));
        words.push_back(std::move(newRev));
        bestPossible = bestOverlap; // Merging existing words will never make longer merges possible
    }

    std::cerr
        << "After non-trivial merging: " << words.size()
        << std::endl;

    if(words.size() == 2 && !isSameReversed(words.front(), words.back())) {
        // must be 2 palindromes, so just join them
        words.front().append(words.back());
    }

    std::string result = words.front();

    std::cout
        << result
        << std::endl;
    std::cerr
        << "Word size: " << result.size() // Note this number includes newlines, so to get the grid size according to the rules, subtract newlines manually
        << std::endl;
    return 0;
}

Resultado: http://pastebin.com/UTe2WMcz (4081 caracteres menos que el desafío anterior)

Está bastante claro que se pueden hacer algunos ahorros triviales colocando las líneas xdy wvverticalmente, intersectando la línea monstruosa. Entonces hhidetautisbneuduipuede intersectarse con d, y lxwwwowaxocnnaesddacon w. Esto ahorra 4 caracteres. nbcllilhnpuede sustituirse por una ssuperposición existente (si se puede encontrar una) para guardar otras 2 (o solo 1 si no existe dicha superposición y debe agregarse verticalmente). Finalmente, mjjrajaytqse puede agregar verticalmente en algún lugar para guardar 1. Esto significa que con una intervención humana mínima, se pueden guardar 6–7 caracteres del resultado.

Me gustaría llevar esto a 2D con el siguiente método, pero estoy luchando por encontrar una manera de implementarlo sin hacer que el algoritmo O (n ^ 4), que es bastante poco práctico de calcular.

1. Ejecute el algoritmo como se indicó anteriormente, pero pare brevemente cuando las superposiciones alcancen 1 carácter
2. Repetidamente:
   1. Encuentra un grupo de 4 palabras que se pueden organizar en un rectángulo
   2. Agregue tantas palabras como sea posible encima de este rectángulo donde cada palabra se superpone al menos con 2 caracteres de la forma actual (verifique las 8 direcciones): esta es la única etapa en la que realmente podemos obtener una ventaja sobre el código actual
3. Combine las cuadrículas resultantes y las palabras solitarias buscando superposiciones de una sola letra cada vez

PHP

éste hace el trabajo teóricamente; pero 10000 son probablemente demasiadas palabras para la recursividad. El script se está ejecutando ahora. (todavía se ejecutó 24 horas después)
funciona bien en directorios pequeños, pero puedo hacer una versión iterativa la próxima semana.

$f=array("pen","op","po","ne","pro","aaa","abcd","dcba"); will output abcd apen arop ao .. although this is not an optimal result (scoring was changed ... I´m working on a generator). One optimal result is this: abierto .ra .oa dcba`

Tampoco es muy rápido; solo elimina las subcadenas y clasifica los restos por longitud,
el resto es fuerza bruta: intente encajar las palabras en un rectángulo, intente con un rectángulo más grande si falla.

por cierto: la parte de la subcadena necesita 4,5 minutos en mi máquina para el directorio grande
y lo reduce a 6,190 palabras; el tipo de ellos lleva 11 segundos.

$f=file('https://raw.githubusercontent.com/first20hours/google-10000-english/master/google-10000-english.txt');
// A: remove substrings - forward or reversed
$s=join(' ',$f);
$haystack="$s ".strrev($s);
foreach($f as$w)
{
    $r=strrev($w=trim($w)); // remove trailing line break and create reverse word
    if(!preg_match("%$w\w|\w$w%",$haystack)
        // no substr match ... now: is the reverse word in the list?
        // if so, keep only the lower one (ascii values)
        &!($w>$r&&strstr($s,$r))
        // strstr does NOT render the reverse substr regex obsolete:
        // this is only executed for $w=abc, not for $w=bca!
    )
        $g[]=$w
    ;
}

// B: sort the words by length
usort($g,function($a,$b){return strlen($a)-strlen($b);});

// C1: function to fit $words into $map
function gomap($words,$map)
{
    $h=count($map);$w=strlen($map[0]);
    $len=strlen($word=array_pop($words));
    // $x,$y=position; $d=0:horizontal, $d=1:vertical; $r=0: word, $r=1: reverse word
    for($x=$w-$len;$x>=0;$x--)for($y=$h-$len;$y>=0;$y--)for($d=0;$d<2;$d++)for($r=0;$r<2;$r++)
    {
        // does the word fit there?
        $drow=$r?strrev($word):$word;
        for($ok=1,$i=0;$ok&$i<$len;$i++)
            $ok=in_array($map[$y+$d*$i][$x+$i-$d*$i], [' ',$drow[$i]])
        ;
        // it does, paint it
        if($ok)
        {
            for($i=0;$i<$len;$i++)
                $map[$y+$d*$i][$x+$i-$d*$i]=$drow[$i];
            if(!count($words))      // this was the last word: return map
                return $map;
            else                    // there are more words: recurse
                if ($ok=gomap($words,$map))
                    return $ok;
            // no fit, try next position
        }
    }
    return 0;
}

// C2: rectangle loop
for($h=0;++$h;)for($w=0;$w++<$h;)   // define a rectangle
{
    // and try to fit the words in there
    if($map=gomap($g,
        array_fill(0,$h,str_repeat(' ',$w))
    ))
    {
        // words fit; output and break loops
        echo '<pre>',implode("\n",$map),'</pre>';
        break 2;
    }
}