नंबर से रंग भरिए

# 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"

निर्देश

नंबर के हिसाब से रंग भरना (जिसे रंग भरना भी कहा जाता है) काले-सफेद चित्र होते हैं, जिन्हें रंगा जाता है। चित्र के अलग-अलग हिस्सों पर अलग-अलग संख्याएँ लिखी होती हैं, और ये संख्याएँ पहले से तय रंग पैलेट के किसी खास रंग से जुड़ी होती हैं। लक्ष्य यह होता है कि हिस्सों को सही रंगों से भर दिया जाए, ताकि अंत में एक सुंदर रंग-बिरंगा चित्र बनकर सामने आए। यह बच्चों और बड़ों, दोनों के लिए एक आरामदायक गतिविधि है।

आपको Elixir में एक ऐसा ऐप बनाने का काम दिया गया है, जिसमें नंबर के हिसाब से रंग भरे जाते हैं। आप चाहते हैं कि आपका ऐप चित्रों को एक अपने खास डेटा फॉर्मेट में इम्पोर्ट और एक्सपोर्ट कर सके। आपने अपने चित्रों का डेटा रखने के लिए बाइनरी फाइलों का उपयोग करने का फैसला किया है।

मान लीजिए कि आपके पास एक स्माइली का चित्र है, जैसा नीचे दिखाया गया है। चित्र की पृष्ठभूमि सफेद है। स्माइली का किनारा काला है और उसके अंदर पीला रंग भरा है।

इस चित्र में 3 रंग इस्तेमाल होते हैं। मान लीजिए हम इन रंगों को इंडेक्स देते हैं:

• 0 (बाइनरी: 0b00) सफेद के लिए,
• 1 (बाइनरी: 0b01) काले के लिए,
• 2 (बाइनरी: 0b10) पीले के लिए।

अब हम इन रंग इंडेक्सों से हर पिक्सल का रंग दर्शा सकते हैं।

स्माइली	रंग इंडेक्स वाली स्माइली

1. पैलेट का बिट साइज़ निकालिए

PaintByNumber.palette_bit_size/1 फंक्शन लागू कीजिए। यह पैलेट में रंगों की संख्या लेता है और लौटाता है कि उतने रंग इंडेक्सों को बाइनरी संख्याओं के रूप में दर्शाने के लिए कितने बिट ज़रूरी हैं। रंग इंडेक्स हमेशा 0 से शुरू होते हैं और लगातार बढ़ते पूर्णांक होते हैं।

उदाहरण के लिए, 13 अलग-अलग रंगों को दर्शाने के लिए 4 बिट चाहिए। 4 बिट में 16 तक रंग इंडेक्स रखे जा सकते हैं (2^4)। 3 बिट काफी नहीं होंगे, क्योंकि 3 बिट में 8 तक ही रंग इंडेक्स रखे जा सकते हैं (2^3)।

PaintByNumber.palette_bit_size(13)
# => 4

नोट: Elixir की स्टैंडर्ड लाइब्रेरी में log2 फंक्शन नहीं होता। आगे आप सीखेंगे कि Elixir से Erlang लाइब्रेरी कैसे इस्तेमाल की जाती हैं, जहाँ आपको यह फंक्शन मिल जाएगा। अभी इस काम को रिकर्शन और पावर ऑपरेटर ** की मदद से हल कीजिए।

2. खाली चित्र बनाइए

PaintByNumber.empty_picture/0 फंक्शन लागू कीजिए। यह एक खाली बिटस्ट्रिंग लौटाता है।

3. टेस्ट चित्र बनाइए

आपके ऐप के बुनियादी फीचरों को हाथ से जाँचने के लिए एक पहले से तय टेस्ट चित्र इस्तेमाल किया जाएगा। इस टेस्ट चित्र में 4 पिक्सल हैं, जिनके 4 अलग-अलग रंग हैं।

PaintByNumber.test_picture/0 फंक्शन लागू कीजिए। यह एक ऐसी बिटस्ट्रिंग लौटाता है जिसमें 4 सेगमेंट होते हैं। हर सेगमेंट का बिट साइज़ 2 होना चाहिए। इन सेगमेंट की वैल्यू 0, 1, 2 और 3 होनी चाहिए।

4. चित्र के आगे एक पिक्सल जोड़िए

PaintByNumber.prepend_pixel/3 फंक्शन लागू कीजिए। यह तीन आर्गुमेंट लेता है: वह चित्र जिसके आगे हम पिक्सल जोड़ रहे हैं (बिटस्ट्रिंग के रूप में), पैलेट में रंगों की संख्या, और नए पिक्सल के रंग का इंडेक्स। यह एक ऐसी बिटस्ट्रिंग लौटाता है जिसमें नया पिक्सल चित्र के शुरू में जुड़ा होता है।

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. चित्र से पहला पिक्सल निकालिए

PaintByNumber.get_first_pixel/2 फंक्शन लागू कीजिए। यह दो आर्गुमेंट लेता है: वह चित्र जिसे हम पढ़ रहे हैं (बिटस्ट्रिंग के रूप में), और पैलेट में रंगों की संख्या। यह दिए गए चित्र के पहले पिक्सल का रंग इंडेक्स लौटाता है। जब खाली चित्र दिया जाए, तो यह nil लौटाता है।

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

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

6. चित्र से पहला पिक्सल हटाइए

PaintByNumber.drop_first_pixel/2 फंक्शन लागू कीजिए। यह दो आर्गुमेंट लेता है: वह चित्र जिससे हम एक पिक्सल हटा रहे हैं (बिटस्ट्रिंग के रूप में), और पैलेट में रंगों की संख्या। यह पहले पिक्सल के बिना वाला चित्र लौटाता है। जब खाली चित्र दिया जाए, तो यह एक खाली चित्र लौटाता है।

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. दो चित्रों को जोड़िए

PaintByNumber.concat_pictures/2 फंक्शन लागू कीजिए। यह दो आर्गुमेंट लेता है, दोनों बिटस्ट्रिंग। यह एक ऐसी बिटस्ट्रिंग लौटाता है जो पहले आर्गुमेंट को दूसरे आर्गुमेंट के आगे जोड़ने पर बनती है।

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>>)