The Tower of Epiphany | Think Like A Coder, Ep 7

Translator: Mahrokh Mirani Reviewer: Masood Mousavi

Ethic and Hedge are on the ground floor of a massive tower.

«اِتیک» و «هِج» در طبقه‌ی پایینِ یک برج بسیار بلند ایستاده‌اند.

Barriers of energy separate them from their quest’s second goal:

میله‌های انرژی مانع از رسیدن آن دو به هدف دومشان می‌شوند:

the Node of Creation.

یعنی مخزن خلقت.

To reach it, Ethic must use three energy streams to climb the tower.

برای رسیدن به آن «اِتیک» باید از سه آبشارِ انرژی بالا برود و به بالای برج برسد.

As soon as she steps forward a timer will begin counting down from 60 seconds.

به‌محض آنکه جلو می‌آید، یک زمان‌سنج شروع به شمارش معکوس ۶۰ ثانیه می‌کند.

At the back of the room there’s a basin made of invisible towers

در انتهای اتاق، ظرفی از جنسِ ستون‌های نامرئی قرار دارد

that can hold energy between them.

که می‌تواند انرژی را در میان خود نگه دارد.

After one minute, a torrent of energy will pour down from above,

پس از یک دقیقه، سیلی از انرژی از بالا روی آن ریخته می‌شود.

filling one unit at a time,

که ظرف را خانه به خانه پر می‌کند،

with a force field preventing it from spilling out the front or back.

و یک میدان نامرئی مانع از آن می‌شود که انرژی از جلو یا عقب آن بیرون بریزد.

During the 60 calm seconds,

در طول ۶۰ ثانیه،

Ethic and Hedge must decide exactly how many units of energy will fall.

«اِتیک» و «هِج» باید تصمیم بگیرند که دقیقاً چند واحد انرژی خواهد ریخت.

For each of the three challenges,

این آزمون ۳ بار تکرار می‌شود،

they must choose the amount that will fill the basin exactly.

و آن‌ها هر بار باید تصمیم بگیرند که ظرف، دقیقاً چند واحد انرژی نگه می‌دارد.

If they do so, the energy will propel them further upwards.

اگر درست تصمیم بگیرند، انرژی به آن‌ها کمک می‌کند بالاتر بروند.

But if they get the amount at all wrong, the energy lift will fail,

اما اگر اشتباه کنند، انرژی تخلیه می‌شود،

dropping them.

و آن‌ها را پایین می‌اندازد.

Diagrams on the walls illustrate some examples.

تصاویر روی دیوار مثال‌هایی را نشان می‌دهند.

This configuration will capture exactly 2 units of energy.

این چیدمان از ستون‌ها دقیقاً ۲ واحد انرژی را در خود نگه می‌دارد.

This configuration will capture 4— 3 here, and 1 here.

این چیدمان، ۴ واحد، ۳ واحد اینجا، و یکی اینجا.

And this one will also capture 4,

این‌یکی هم ۴ واحد،

because any energy on the right would spill out.

به خاطر آنکه انرژی از سمت راست، بیرون می‌ریزد.

The energy will rain down in such a way

انرژی مانند باران از بالا می‌بارد،

that it’ll only overflow if there’s no space that could hold it.

و تنها در صورتی بیرون می‌ریزد که فضایی برای نگه‌داشتنش وجود نداشته باشد.

Hedge can make one tower of blocks visible at a time and count how tall it is,

«هِج» می‌تواند هر بار یک ستون را مرئی کند، و ارتفاع آن را اندازه بگیرد.

but he can’t look at the whole structure all at once.

اما نمی‌تواند همه‌ی چیدمان را در آنِ واحد نشان دهد.

How does Ethic program Hedge to figure out

«اِتیک» چگونه باید «هِج» را برنامه‌ریزی کند،

exactly how much energy each basin can hold?

تا بفهمد هر ظرف چقدر انرژی می‌تواند نگه دارد؟

Pause now to figure it out for yourself.

اکنون فیلم را نگه دارید، و خودتان به این مسئله فکر کنید.

Here’s one way of thinking about what’s happening:

یک روش برای فکر کردن به مسئله این است:

each unoccupied cell will hold energy

هر خانه‌ی خالی، تنها در صورتی می‌تواند انرژی را نگه دارد که،

if and only if there is a wall eventually to its left,

نهایتاً یک دیوار جایی در سمت چپش،

and a wall eventually to its right.

و یک دیوار جایی در سمت راستش قرار داشته باشد.

But it would take a long time for Hedge to check this for each individual cell.

اما اگر «هِج» بخواهد تک تک خانه‌ها را چک کند، زمان زیادی لازم است.

So what if he were to consider a whole column of blocks at a time?

اما چه می‌شد اگر او می‌توانست به تمام یک ستون به‌یک‌باره فکر کند؟

How many units of energy can this hold, for instance?

مثلاً این شکل چند واحد انرژی را می‌تواند نگه دارد؟

Pause now to figure it out for yourself.

شما بگویید...

Let’s analyze the problem by looking at our example.

بیایید مسئله را با نگاه کردن به این مثال بررسی کنیم:

There are 5 columns of blocks here.

در اینجا، ۵ ستون داریم.

The leftmost one can’t hold any energy, because there’s nothing higher than it.

چپ‌ترین ستون نمی‌تواند انرژی نگه دارد زیرا خانه‌ی خالی ندارد.

The 2nd stack can have 3 units above it,

دومین ستون، ۳ واحد خالی دارد،

as they would be trapped between these two 4 block stacks.

زیرا در دو طرفش این دو ستون قرار دارند.

We get 3 units by taking the height where the energy would level off— 4,

با داشتن ارتفاع انرژی‌ای که در ظرف می‌ماند یعنی ۴، و کم کردن ارتفاع ستون، یعنی ۱،

and subtracting the height of the stack— so that’s 4 minus 1.

می‌فهمیم ۳ واحد انرژی در این ستون قرار می‌گیرد.

The 3rd stack is similar— 4 to the left, 4 to the right, and it’s 3 high,

ستون سوم نیز همین‌طور- ۴ واحد سمت چپ، ۴ واحد سمت راست، و ارتفاع ستون که ۳ است،

so it’ll hold 4 minus 3 equals 1 unit.

پس ۴ منهای ۳ یعنی ۱ واحد انرژی نگه می‌دارد.

The 4th stack and 5th stacks have nothing higher than them to the right,

بالای ستون چهارم و پنجم، خانه‌ی خالی‌ وجود ندارد که سمت راستش هم دیواری باشد،

so they can’t hold any energy.

پس نمی‌توانند هیچ انرژی‌ای نگه‌دارند.

We can adapt this idea into an algorithm.

ما می‌توانیم این روش را به یک الگوریتم تبدیل کنیم.

Considering one column at a time as the point of reference,

اگر هر بار یک ستون را در نظر بگیریم،

Hedge can look to the left stack by stack to find the height of the tallest one,

«هِج» می‌تواند ستون‌های سمت چپ را یکی یکی نگاه کند و بلندترین را پیدا کند.

look to the right to find the height of the tallest one,

سپس در سمت راست، بلندترین ستون را پیدا کند.

and take the smaller of the two as the height the energy can fill up to.

و از بین این دو، ستون کوتاه‌تر را به‌عنوان حداکثر ارتفاع انرژی انتخاب کند.

If the result is higher than the column in question,

اگر این مقدار از ارتفاع ستون ظرف بیشتر باشد،

subtract the height of the original column,

ارتفاع ستون ظرف را از آن کم کند،

and the result will be the number of units that column can hold.

تا بفهمد چند واحد انرژی در ستون نگه داشته می‌شود.

If it's equal to or below the level of the column in question,

اگر حداکثر ارتفاع انرژی بدست آمده از ارتفاع ستون کمتر یا با آن برابر باشد،

the energy would spill off.

انرژی بیرون می‌ریزد.

Hedge can apply that to an entire basin with a loop

«هِج» می‌تواند این کار را با تکرار روی تمام ظرف اجرا کند.

that starts on the left-most column and moves right, one column at a time.

برای این کار، از ستون سمت چپ آغاز می‌کند و ستون به ستون به سمت راست می‌رود.

For each column, he’ll run the same steps— look all the way left for the tallest,

برای هر ستون این مراحل را تکرار می‌کند: بلندترین ستون سمت چپ را پیدا کن،

do the same to the right, take the lower height of the two,

این کار را برای سمت راست هم انجام بده، از بین این دو ستون کوتاه‌تر را انتخاب کن

subtract the original column height,

جواب را از ارتفاع ستون ظرف کم کن،

and increase the grand total if that number is positive.

اگر پاسخ مثبت شد، آن را به جمع کل انرژی‌های تاکنون اضافه کن.

His loop will repeat as many times as there are columns.

تا زمانی که ستونی وجود داشته باشد، این مراحل مانند حلقه‌ای تکرار می‌شود.

That will work, but it’ll take a long time for a large basin.

این روش درست عمل می‌کند، اما اگر ظرف بزرگ باشد زمان زیادی می‌برد.

At every step Hedge repeats the action of looking left and looking right.

در هر گام، «هِج» به تمام ستون‌های سمت چپ و تمام ستون‌های سمت راست نگاه می‌کند.

If there are N stacks, he’ll look at all N stacks N times.

اگر N ستون داشته باشیم، او به هر یک از N ستون، N بار نگاه می‌کند.

Is there a faster way?

راه سریع‌تری وجود دارد؟

Here’s one time saver: before doing anything else,

یک راه برای ذخیره زمان این است: «هِج» قبل از هر کار دیگری،

Hedge can start on the left,

از سمت چپ شروع کند،

and keep a running tally of what the highest stack is.

و جدولی از بلندترین ستونی که تابه‌حال دیده ایجاد کند.

Here that would be 2, 2 again, since the first was higher,

در اینجا جدول می‌شود: ۲، باز هم ۲، چراکه ستون اول بلندتر بود،

then 4, 4, 4.

بعد ۴، ۴ و ۴.

He can then find the highest right-most stacks

بعد از آن می‌تواند بلندترین ستون از سمت راست را پیدا کند،

by doing the same going right-to-left: 1, 3, 4, 4, 4.

تنها لازم است همان کار را از راست به چپ انجام دهد: ۱ و ۳ و ۴ و ۴ و ۴.

In the end he’ll have a table like this in his memory.

در آخر او جدولی مثل این در حافظه‌اش خواهد داشت.

Now, Hedge can take one more pass to calculate how much energy there will be

حالا «هِج» تنها با یک بار طی کردن ستون‌ها می‌تواند مقدار انرژی را محاسبه کند.

above every stack with the same equation from before:

مانند قبل، هنگام رسیدن به هر ستون،

take the smaller of the stored left and right values,

مقدار کمتر از بین اعداد ذخیره‌شده در جدول برای چپ و راست را انتخاب کند،

and subtract the height of the current tower.

و آن را از ارتفاع ستون کم کند.

Instead of looking at N stacks N times, he’ll look at N stacks just 3 times—

در این صورت به‌جای آنکه به N ستون، N بار نگاه کند، به N ستون ۳ بار نگاه کرده است

which is what’s called linear time.

که به آن زمان «خطی» می‌گوییم.

There are ways to optimize the solution even further,

روش‌هایی هست که راه حل را از این هم سریع‌تر کنیم،

but this is good enough for our heroes.

اما تا همین‌جا برای قهرمانان ما کافی است.

Ethic and Hedge work as one.

«اِتیک» و «هِج» با هم تلاش می‌کنند.

The first cascade is a breeze, and they rise up the tower.

اولین آبشار خیلی آسان است و به‌راحتی از آن بالا می‌روند.

The second is a little tougher.

دومین مسئله کمی سخت‌تر است.

The third is huge, with dozens of stacks of blocks.

سومین مسئله، خیلی سخت است، با تعداد خیلی زیادی ستون.

The timer ticks down towards zero, but Ethic’s program is fast.

زمان‌سنج، تا صفر می‌شمارد. اما برنامه‌ی «اِتیک» سریع عمل می‌کند.

She gets the wheel in position just in time,

او درست در لحظه‌ی آخر فرمان را در جای درستش قرار می‌دهد،

and the energy lifts them to the Node of Creation.

و انرژی، آن‎‌ها را به مخزن خلقت می‌رساند.

Like the first, it reveals a vision: memories of years gone by.

مثل مخزن اول، در اینجا هم تصاویری به او نشان داده می‌شود: خاطراتی از سال‌های گذشته

The world machine changed everything,

«ماشین جهان»، همه‌چیز را تغییر داد.

and Ethic, in her position as chief robotics engineer,

و «اِتیک» که مهندس ارشد رباتیک بود،

grew troubled by what she saw.

به خاطر چیزی که دید به دردسر افتاد.

When the Bradbarrier went up to keep the people in,

وقتی حصاری بلند، مردم را زندانی کرد،

she knew something was seriously wrong.

او می‌دانست یک مشکل جدی پیش آمده است.

So she created three artifacts

برای همین، او سه مخزن درست کرد

with the ability to restore people’s power, creativity, and memory,

که توانایی برگرداندن قدرت، خلاقیت و حافظه‌ی مردم را داشتند.

and smuggled them to three communities.

و آن‌ها را در سه جای مختلف پنهان کرد.

قبل از آنکه بتواند به مردم بگوید چگونه از آن‌ها استفاده کنند،

Before she could tell people how to use them,

the government discovered her efforts and sent bots to arrest her

حکومت از کارهای او باخبر شد و ربات‌هایی برای دستگیری او

and the other programmers.

و برنامه‌نویس‌های دیگر فرستاد.

The last thing Ethic used the world machine to create

آخرین چیزی که «اِتیک» توسط «ماشین جهان» ساخت،

was a robot that would protect the ancient device

رباتی بود که فناوری باستانی را در یک مارپیچ غول‌آسا نگه دارد

from the forces of ignorance by enclosing it in a giant maze.

تا بتواند در مقابل نیروهای ناشناس از آن محافظت کند.

She named her creation Hedge.

و نام آن را «هِج» گذاشت.

Without warning, the energy lift flickers, then fizzles out.

در این هنگام، آسانسور انرژی ناگهان قطع و وصل شد، و سپس خاموش شد.