一台瘦削的、刻薄的豆机

Question

向人们介绍离散概率分布概念的一个典型例子是豆机。这台机器有大量的弹珠从顶部一条狭窄的通道上掉下来，之后，它们撞上了一排排交错的引脚，在每一根针上，大理石都可能落在针的左边或右边。最后，将引脚收集到机器底部的垂直回收箱中。这台机器的简单图表如下所示：

|     O     |
|     ^     |
|    ^ ^    |
|   ^ ^ ^   |
|  ^ ^ ^ ^  |
| ^ ^ ^ ^ ^ |
|_|_|_|_|_|_|

在这个图表中，O表示弹珠下落的位置。每个^是一个引脚，大理石有50%的机会移动到正方形，无论是左边还是右边的别针。然后，弹珠聚集在设备底部的垃圾箱中，对于足够多的大理石，回收箱中大理石堆的高度将类似于一个离散的二项分布。

挑战

对于这一挑战，您将根据上面的图表计算bean机器的最终概率分布。这些图表被解释为一个二维的“程序”，弹珠通过这个程序，要么指向边的字段，要么指向当前场下的字段。当弹珠到达机器底部时，它们被计算为概率分布。为了保持它的趣味性，这些图表将包含更多的字段，而不仅仅是简单的源和引脚。一个示例图是：

|     O     |
|     ^     |
|    ^ /    |
|   ^ | ^   |
|  <^- =  v |
| ^ ^ ^ ^ ^ |

此外，弹珠现在每个都有一个旋转方向。这个方向由一些字段设置，并确定大理石在其他几个字段中移动到哪个字段。

定义了以下字段：

• O：来源。在它的正下方产生弹珠。这些弹珠的方向是左50%，右50%。每个来源生产相同数量的弹珠。
• U：水槽。进入此字段的任何弹珠都会从bean机器中移除。
• ：：空位。如果一个大理石到达这个领域，它将移动到下面的田野。
• -：地板。如果一个大理石到达这个领域，它将移动到左边的字段或右边的字段，这取决于其当前的方向。
• ^：分离器。如果一个大理石到达这个领域，它有50%的移动到能量场的右边，或者能量场的左边。这也决定了大理石的方向。
• v：加入。如果一个大理石到达这个领域，它将移动到下面的田野。
• /：倾斜垫。如果一个大理石到达这个领域，它将移动到球场的左边的垫，设置大理石的方向。
• \：和以前的一样，但在右边。
• |：反射器。如果一个大理石到达这个领域，它将反转大理石的方向，并根据这个相反的方向将大理石移动到右边或左侧。
• =：大炮。如果一个大理石到达这个领域，它将向右或向左移动，直到大理石遇到一个不是-或O的字段。
• <：与前一个相同，但总是会设置方向并向左移动。
• >：和以前的一样，但在右边。

对图表提供了以下保证。

• 每个输入行在字段中具有完全相同的长度。
• 每行的最左边和最右边的字段总是一个|。
• 该图表将不包含任何可能的路径，通过这些路径，大理石就可以卡在机器中进行不确定的迭代，比如\/或^^。
• 图表将只包含上述字段。
• 有一个或多个来源

结果

您的任务将是生成一个16行高的ASCII条形图的概率分布，其中弹珠退出图形的底部，因此最大的概率涵盖所有16个字符。因此，对于以下问题：

|     O     |
|     ^     |
|    ^ ^    |
|   ^ ^ ^   |
|  ^ ^ ^ ^  |
| ^ ^ ^ ^ ^ |

您的程序应该产生以下解决方案(注意，它应该具有与输入程序相同的宽度，包括侧的管道)：

     # #     
     # #     
     # #     
     # #     
     # #     
     # #     
     # #     
     # #     
   # # # #  
   # # # #  
   # # # #  
   # # # #  
   # # # #  
   # # # #  
 # # # # # #
 # # # # # # 

示例

下面是一个应该测试所有不同字段类型的功能的示例：

|     O     O         |
|  O  ^ /  <^\\\      |
|    ^ >            ^ |
|   ^ ^ ^            =|
|  ^ ^ | ^    <^   O  |
| ^ > ^ | ^   O ^> v  |
||  ^U  ^  |  =    ^\ |
|  ^ ^ ^ ^U ^\ ---^   |
| = ^   ^     =    v  |

它应产生以下输出：

                     # 
                     # 
                     # 
                     # 
                   # # 
                   # # 
                   # # 
       # #         # # 
       # #         # # 
       # #         # # 
       # #         # # 
      ## #         # # 
      ## # #       # # 
   # ### # #       # # 
 # # ### # #       # # 
 # # ### # #       # # 

规则

功能和完整的程序构成了这一挑战的有效答案。您将收到图作为换行符分隔的字符串，并且应该以给定的格式返回输出图。默认输入/输出规则应用。虽然输出中允许尾随和前导换行符，但每一行的宽度都应与输入完全相同。

为了允许更有创造性的解决方案，只需要您的程序输出相同图表90%以上的正确结果。毕竟，这是一个概率模拟。

评分

这是密码-高尔夫，所以以字节为单位的最低分数获胜。

Answer 1

Python 2，731字节

i=raw_input
l=i()
c=[]
while l:c,l=c+[l],i()
p=[[0]*len(l)for l in c]+[[0]*max(map(len,c))]
S=lambda r,C,p:r>=0and C>=0and r<len(p)and C<len(p[r])
def U(r,C,P,D,N=0):
 if S(r,C,p):p[r][C]+=P
 if S(r,C,c):
	K=c[r][C]
	if K in' O':U(r+1-N,C+D*N,P,D,N)
	elif'v'==K:U(r+1,C,P,D)
	elif'-'==K:U(r,C+D,P,D,N)
	elif'^'==K:U(r,C-1,P/2,-1);U(r,C+1,P/2,1)
	elif'/'==K:U(r,C-1,P,-1)
	elif'\\'==K:U(r,C+1,P,1)
	elif'='==K:U(r,C+D,P,D,1)
	elif'>'==K:U(r,C+1,P,1,1)
	elif'<'==K:U(r,C-1,P,-1,1)
	elif'|'==K:U(r,C-D,P,-D)
for r in range(len(c)):
 for C in range(len(c[r])):
	if'O'==c[r][C]:U(r+1,C,1.,1);U(r+1,C,1.,-1)
p=p[-1][::-1]
s=16/max(p)
f=['#'*min(int(n*s),16)+' '*min(int(16-n*s),16)for n in p]
print('\n'.join(map(''.join,zip(*f)))[::-1])

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-17字节，多亏了凯恩斯的共同继承

-12字节，感谢内森·希莱里

-56字节，切换到混合缩进(Python 2)

-28多亏了CensoredUsername，因为最终的概率是规范化的，所以没有必要将最终概率加为1。

-7字节，这要归功于计算器Feline，它使用了一个较短的结束elif语句。

-将两个函数合并为218个字节