التلوين بالأرقام

# This defines a bitstring with three segments of a single bit each
<<0::1, 1::1, 0::1>>

<<0b1011::4>> == <<11::4>>
# => true

<<0b1011::3>> == <<0b0011::3>>
# => true

value = <<0b110::3, 0b001::3>>
new_value = <<0b011::3, value::bitstring, 0b000::3>>
# => <<120, 8::size(4)>>

first = <<0b110::3>>
second = <<0b001::3>>
concatenated = <<first::bitstring, second::bitstring>>
# => <<49::size(6)>>

<<value::4, rest::bitstring>> = <<0b01101001::8>>
value == 0b0110
# => true

<<2011::11>>
# => <<251, 3::size(3)>>

<<>>
# => ""

<<65, 66, 67>>
# => "ABC"

التعليمات

التلوين بالأرقام (وتُعرف أيضًا بـ التلوين حسب اللون) هي صور بالأبيض والأسود مخصّصة للتلوين. تُعلَّم مناطق الصورة المختلفة بأرقام مختلفة، وتقابل هذه الأرقام ألوانًا محدّدة في لوحة ألوان معرّفة مسبقًا. والهدف هو ملء المناطق بالألوان الصحيحة، لتكشف في النهاية عن صورة جميلة ملوّنة. إنه نشاط مريح للأطفال والبالغين على حد سواء.

أُوكلت إليك مهمة كتابة تطبيق للتلوين بالأرقام بلغة Elixir. تريد أن يكون تطبيقك قادرًا على استيراد الصور وتصديرها بصيغة بيانات مخصّصة. وقد قرّرت استخدام الملفات الثنائية لتخزين بيانات صورتك.

لنتخيّل أن لديك صورة لوجه مبتسم، كالتي تظهر أدناه. للصورة خلفية بيضاء، وللوجه المبتسم إطار أسود ولون تعبئة أصفر.

تستخدم هذه الصورة 3 ألوان. ولنفترض أننا نسنِد فهارس إلى هذه الألوان:

• 0 (ثنائي: 0b00) للأبيض،
• 1 (ثنائي: 0b01) للأسود،
• 2 (ثنائي: 0b10) للأصفر.

يمكننا الآن استخدام فهارس الألوان هذه لتمثيل لون كل بكسل.

الوجه المبتسم	الوجه المبتسم مع فهارس الألوان

1. احسب عدد بتات لوحة الألوان

نفّذ الدالة PaintByNumber.palette_bit_size/1. ينبغي أن تأخذ عدد الألوان في لوحة الألوان وتُرجع عدد البتات اللازمة لتمثيل هذا العدد من فهارس الألوان كأعداد ثنائية. تبدأ فهارس الألوان دائمًا من 0 وهي أعداد صحيحة متتالية تصاعديًا.

على سبيل المثال، يتطلّب تمثيل 13 لونًا مختلفًا 4 بتات. تستطيع 4 بتات تخزين ما يصل إلى 16 فهرس لون (2^4). ولن تكفي 3 بتات، لأن 3 بتات لا تستطيع تخزين سوى 8 فهارس ألوان (2^3).

PaintByNumber.palette_bit_size(13)
# => 4

ملاحظة: لا توجد دالة log2 في المكتبة القياسية لـ Elixir. ستتعلّم لاحقًا كيف تستخدم مكتبات Erlang من داخل Elixir، حيث يمكنك العثور على هذه الدالة. والآن، حلّ هذه المهمة باستخدام الاستدعاء الذاتي وعامل الأس ** بدلًا من ذلك.

2. أنشئ صورة فارغة

نفّذ الدالة PaintByNumber.empty_picture/0. ينبغي أن تُرجع سلسلة بتات فارغة.

3. أنشئ صورة اختبار

ستُستخدم صورة اختبار معرّفة مسبقًا للاختبار اليدوي للميزات الأساسية لتطبيقك. تتكوّن صورة الاختبار من 4 بكسلات و4 ألوان مختلفة.

نفّذ الدالة PaintByNumber.test_picture/0. ينبغي أن تُرجع سلسلة بتات تتكوّن من 4 مقاطع. يجب أن يكون حجم كل مقطع 2 بت. ويجب أن تكون قيم المقاطع 0 و1 و2 و3.

4. أضف بكسلًا إلى بداية صورة

نفّذ الدالة PaintByNumber.prepend_pixel/3. ينبغي أن تأخذ ثلاثة وسائط: سلسلة بتات تمثّل الصورة التي نضيف إلى بدايتها، وعدد الألوان في لوحة الألوان، وفهرس اللون الخاص بالبكسل الجديد. وينبغي أن تُرجع سلسلة بتات تمثّل صورة أُضيف إليها البكسل الجديد في البداية.

picture = <<2::4, 0::4>>
color_count = 13
pixel_color_index = 11

PaintByNumber.prepend_pixel(picture, color_count, pixel_color_index)
# => <<178, 0::size(4)>>
# (which is equal to <<11::4, 2::4, 0::4>>)

5. احصل على أول بكسل من صورة

نفّذ الدالة PaintByNumber.get_first_pixel/2. ينبغي أن تأخذ وسيطين: سلسلة بتات تمثّل الصورة التي نقرأ منها، وعدد الألوان في لوحة الألوان. وينبغي أن تُرجع فهرس لون أول بكسل في الصورة المعطاة. وعند تمرير صورة فارغة، ينبغي أن تُرجع nil.

picture = <<19::5, 2::5, 18::5>>
color_count = 20

PaintByNumber.get_first_pixel(picture, color_count)
# => 19

6. احذف أول بكسل من صورة

نفّذ الدالة PaintByNumber.drop_first_pixel/2. ينبغي أن تأخذ وسيطين: سلسلة بتات تمثّل الصورة التي نزيل منها بكسلًا، وعدد الألوان في لوحة الألوان. وينبغي أن تُرجع الصورة بدون أول بكسل. وعند تمرير صورة فارغة، ينبغي أن تُرجع صورة فارغة.

picture = <<2::3, 5::3, 5::3, 0::3>>
color_count = 6

PaintByNumber.drop_first_pixel(picture, color_count)
# => <<180, 0::size(1)>>
# (which is equal to <<5::3, 5::3, 0::3>>)

7. ادمج صورتين

نفّذ الدالة PaintByNumber.concat_pictures/2. ينبغي أن تأخذ وسيطين، وهما سلسلتا بتات. وينبغي أن تُرجع سلسلة بتات ناتجة عن إضافة الوسيط الأول إلى بداية الوسيط الثاني.

picture1 = <<52::6, 51::6>>
picture2 = <<0::6, 34::6, 12::6>>

PaintByNumber.concat_pictures(picture1, picture2)
# => <<211, 48, 34, 12::size(6)>>
# (which is equal to <<52::6, 51::6, 0::6, 34::6, 12::6>>)