Código Golf:cuatro es magico

https://stackoverflow.com/questions/3230978

14-09-2020
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Pregunta

El rompecabezas

Un pequeño acertijo que escuché cuando estaba en la escuela secundaria decía algo como esto...

El interrogador me pediría que le diera un número;
Al escuchar el número, el interrogador haría algún tipo de transformación repetidamente (por ejemplo, podría decir diez son tres) hasta finalmente llegar al número 4 (momento en el que terminaría con cuatro es magico).
Cualquier número parece eventualmente transformable en cuatro, pase lo que pase.

El objetivo era intentar descubrir la función de transformación y luego poder supervisar este rompecabezas de forma fiable.

La solución

La función de transformación en cualquier paso era

Tome el número en cuestión,
Cuente el número de letras en su representación de palabras en inglés, ignorando un guión, espacios o "y" (por ejemplo, "diez" tiene 3 letras, "treinta y cuatro" tiene 10 letras, "ciento cuarenta y tres" tiene 20 letras).
Devuelve esa cantidad de letras.

Para todos los números que me he interesado en probar, esto converge a 4.Dado que "cuatro" también tiene cuatro letras, aquí habría un bucle infinito;en cambio, se le conoce simplemente como magia por convención para finalizar la secuencia.

El reto

Su desafío es crear un fragmento de código que lea un número del usuario y luego imprima líneas que muestren la función de transformación que se aplica repetidamente hasta llegar a "cuatro es mágico".

Específicamente:

Las soluciones deben ser programas completos en sí mismos.No pueden ser simplemente funciones que toman un factor numérico en la entrada.
La entrada debe leerse desde la entrada estándar.(La canalización desde "echo" o el uso de la redirección de entrada está bien ya que eso también va desde la entrada estándar)
La entrada debe ser en forma numérica.
Para cada aplicación de la función de transformación, se debe imprimir una línea: a is b., donde a y b son formas numéricas de los números en la transformación.
¡SE requieren puntos (puntos)!
La última línea debería decir naturalmente: 4 is magic..
El código debe producir resultados correctos para todos los números de 0 a 99.

Ejemplos:

> 4
4 is magic.

> 12
12 is 6.
6 is 3.
3 is 5.
5 is 4.
4 is magic.

> 42
42 is 8.
8 is 5.
5 is 4.
4 is magic.

> 0
0 is 4.
4 is magic.

> 99
99 is 10.
10 is 3.
3 is 5.
5 is 4.
4 is magic.

El ganador es el envío más corto por recuento de caracteres del código fuente cual es también correcto.

PRIMA

También puede intentar escribir una versión del código que imprima los NOMBRES EN INGLÉS de los números con cada aplicación de la función de transformación.La entrada original sigue siendo numérica, pero las líneas de salida deben tener la forma verbal del número.

(Doble bonificación por dibujar formas con tu código)

(EDITAR) Algunas aclaraciones:

Quiero que la palabra aparezca en ambos lados en todos los casos aplicables, p. Nine is four. Four is magic.
Aunque no me importan las mayúsculas.Y no me importa cómo separes las palabras tokens, aunque deberían separarse: ninety-nine está bien, ninety nine está bien, ninetynine no está bien.

Estoy considerando estas como una categoría separada para la competencia de bonificación con respecto al desafío, así que si optas por esto, no te preocupes porque tu código sea más largo que la versión numérica.

No dude en enviar una solución para cada versión.

Solución

GolfScript - 101 96 93 92 91 90 94 86 bytes

90 → 94:Salida fija para múltiplos de 10.
94 → 86:Código reestructurado.Usando base 100 para eliminar caracteres no imprimibles.
86 → 85:Lance más corto a la cuerda.

{n+~."+#,#6$DWOXB79Bd")base`1/10/~{~2${~1$+}%(;+~}%++=" is "\".
"1$4$4-}do;;;"magic."

Otros consejos

Perl, alrededor de 147 Char

Basado libremente en la solución de Platinum Azure:

               chop
              ($_.=
              <>);@
             u="433
            5443554
           366  887
          798   866
         555    766
        "=~     /\d
       /gx      ;#4
      sub       r{4
     -$_        ?$_
    <20         ?$u
   [$_          ]:(
  $'?           $u[
 $']            :0)
+$u[18+$&]:magic}print"
$_ is ",$_=r(),'.'while
                /\d
                /x;
                444

common lisp 157 caracteres

Nueva versión más conforme, ahora leyendo la entrada estándar de forma y ignorando los espacios y los guiones:

(labels((g (x)(if(= x 4)(princ"4 is magic.")(let((n(length(remove-if(lambda(x)(find x" -"))(format nil"~r"x)))))(format t"~a is ~a.~%"x n)(g n)))))(g(read)))

en forma legible por humanos:

(labels ((g (x) (if (= x 4) (princ "4 is magic.") (let ((n (length (remove-if (lambda(x) (find x " -")) (format nil "~r" x))))) (format t"~a is ~a.~%" x n) (g n))))) (g (read)))

y algunas pruebas ejecutadas:

>24 24 is 10. 10 is 3. 3 is 5. 5 is 4. 4 is magic. >23152436 23152436 is 64. 64 is 9. 9 is 4. 4 is magic.

y la versión de bonificación, a 165 caracteres:

(labels((g(x)(if(= x 4)(princ"four is magic.")(let*((f(format nil"~r"x))(n(length(remove-if(lambda(x)(find x" -"))f))))(format t"~a is ~r.~%"f n)(g n)))))(g(read)))

dando

>24 twenty-four is ten. ten is three. three is five. five is four. four is magic. >234235 two hundred thirty-four thousand two hundred thirty-five is forty-eight. forty-eight is ten. ten is three. three is five. five is four. four is magic.

Pitón 2.x, 144 150 154 166 caracteres

Esto separa el número en decenas y unidades y los suma.La propiedad indeseable del operador pseudoternario a and b or c eso c se devuelve si b is 0 se está abusando aquí.

n=input()
x=0x4d2d0f47815890bd2
while n-4:p=n<20and x/10**n%10or 44378/4**(n/10-2)%4+x/10**(n%10)%10+4;print n,"is %d."%p;n=p
print"4 is magic."

La versión ingenua anterior (150 caracteres).Simplemente codifique todas las longitudes como un número entero.

n=input()
while n-4:p=3+int('1yrof7i9b1lsi207bozyzg2m7sclycst0zsczde5oks6zt8pedmnup5omwfx56b29',36)/10**n%10;print n,"is %d."%p;n=p
print"4 is magic."

C - con palabras numéricas

445 431 427 421 399 386 371 359^* 356 354^† 348 347 caracteres

Eso es todo.No creo que pueda acortar esto.

Todas las nuevas líneas son para facilitar la lectura y se pueden eliminar:

i;P(x){char*p=",one,two,three,four,five,six,sM,eight,nine,tL,elM,twelve,NP,4P,
fifP,6P,7P,8O,9P,twLQ,NQ,forQ,fifQ,6Q,7Q,8y,9Q,en,evL,thir,eL,tO,ty, is ,.\n,
4RmagicS,zero,";while(x--)if(*++p-44&&!x++)*p>95|*p<48?putchar(*p),++i:P(*p-48);
}main(c){for(scanf("%d",&c);c+(i=-4);P(34),P(c=i),P(35))P(c?c>19?P(c/10+18),
(c%=10)&&putchar(45):0,c:37);P(36);}

A continuación, no está minificado, pero sigue siendo bastante difícil de leer.Consulte a continuación para obtener una versión más legible.

i;
P(x){
    char*p=",one,two,three,four,five,six,sM,eight,nine,tL,elM,twelve,NP,4P,fifP,6P,7P,8O,9P,twLQ,NQ,forQ,fifQ,6Q,7Q,8y,9Q,en,evL,thir,eL,tO,ty, is ,.\n,4RmagicS,zero,";
    while(x--)
        if(*++p-44&&!x++)
            *p>95|*p<48?putchar(*p),++i:P(*p-48);
}
main(c){
    for(scanf("%d",&c);c+(i=-4);P(34),P(c=i),P(35))
        P(c?
            c>19?
                P(c/10+18),
                (c%=10)&&
                    putchar(45)
            :0,
            c
        :37);
    P(36);
}

Ampliado y comentado:

int count; /* type int is assumed in the minified version */

void print(int index){ /* the minified version assumes a return type of int, but it's ignored */
    /* see explanation of this string after code */
    char *word =
        /* 1 - 9 */
        ",one,two,three,four,five,six,sM,eight,nine,"
        /* 10 - 19 */
        "tL,elM,twelve,NP,4P,fifP,6P,7P,8O,9P,"
        /* 20 - 90, by tens */
        "twLQ,NQ,forQ,fifQ,6Q,7Q,8y,9Q,"
        /* lookup table */
        "en,evL,thir,eL,tO,ty, is ,.\n,4RmagicS,zero,";

    while(index >= 0){
        if(*word == ',')
            index--;
        else if(index == 0) /* we found the right word */
            if(*word >= '0' && *word < 'a') /* a compression marker */
                print(*word - '0'/*convert to a number*/);
            else{
                putchar(*word); /* write the letter to the output */
                ++count;
            }
        ++word;
    }
}
int main(int argc, char **argv){ /* see note about this after code */
    scanf("%d", &argc); /* parse user input to an integer */

    while(argc != 4){
        count = 0;
        if(argc == 0)
            print(37/*index of "zero"*/);
        else{
            if(argc > 19){
                print(argc / 10/*high digit*/ + 20/*offset of "twenty"*/ - 2/*20 / 10*/);
                argc %= 10; /* get low digit */

                if(argc != 0) /* we need a hyphen before the low digit */
                    putchar('-');
            }
            print(argc/* if 0, then nothing is printed or counted */);
        }
        argc = count;
        print(34/*" is "*/);
        print(argc); /* print count as word */
        print(35/*".\n"*/);
    }
    print(36/*"four is magic.\n"*/);
}

Acerca de la cadena codificada cerca del principio

Los nombres de los números se comprimen mediante un esquema muy sencillo.Las subcadenas utilizadas con frecuencia se reemplazan con índices de un carácter en la matriz de nombres.Se agrega una "tabla de búsqueda" de entradas de nombres adicionales al final de las subcadenas que no se utilizan en su totalidad en el primer conjunto.Las búsquedas son recursivas:las entradas pueden hacer referencia a otras entradas.

Por ejemplo, el nombre comprimido de 11 es elM.El print() la función genera los caracteres e y l (minúscula 'L', no número '1') palabra por palabra, pero luego encuentra el M, por lo que se llama a sí mismo con el índice de la entrada número 29 (ASCII 'M' - ASCII '0') en la tabla de búsqueda.Esta cadena es evL, por lo que genera e y v, luego se llama a sí mismo nuevamente con el índice de la entrada número 28 en la tabla de búsqueda, que es en, y se muestra palabra por palabra.Esto es útil porque en también se utiliza en eL para een (usado después eight en eighteen), que se utiliza en tO para teen (usado para todos los demás -teen nombre).

Este esquema da como resultado una compresión bastante significativa de los nombres de los números, mientras que solo requiere una pequeña cantidad de código para descomprimirlos.

Las comas al principio y al final de la cadena explican la forma simplista en que se encuentran las subcadenas dentro de esta cadena.Agregar dos caracteres aquí guarda más caracteres más adelante.

Sobre el abuso de `main()`

argv se ignora (y por lo tanto no se declara en la versión comprimida), el valor de argc se ignora, pero el almacenamiento se reutiliza para contener el número actual.Esto simplemente me ahorra tener que declarar una variable adicional.

Sobre la falta de `#include`

Algunos se quejarán de que omitir #include <stdio.h> es trampa.No lo es en absoluto.Lo que se proporciona es un programa C completamente legal que se compilará correctamente en cualquier compilador de C que conozca (aunque con advertencias).Al carecer de prototipos para las funciones stdio, el compilador asumirá que son funciones cdecl que regresan. int, y confiará en que sabe qué argumentos presentar.De todos modos, los valores de retorno se ignoran en este programa, y todos son funciones cdecl (convención de llamada "C"), y de hecho sabemos qué argumentos pasar.

Producción

El resultado es el esperado:

0
zero is four.
four is magic.

1
one is three.
three is five.
five is four.
four is magic.

4
four is magic.

20
twenty is six.
six is three.
three is five.
five is four.
four is magic.

21
twenty-one is nine.
nine is four.
four is magic.

_{^* La versión anterior no acertó en dos partes de la especificación:no manejaba cero y recibía entradas en la línea de comando en lugar de la entrada estándar.El manejo de ceros agregó caracteres, pero el uso de stdin en lugar de argumentos de línea de comando, así como un par de otras optimizaciones, guardaron la misma cantidad de caracteres, lo que resultó en un lavado.}

_{^† Los requisitos se han cambiado para dejar claro que la palabra numérica debe imprimirse en ambos lados de "es".Esta nueva versión cumple con ese requisito e implementa un par de optimizaciones más para (más que) tener en cuenta el tamaño adicional necesario.}

J, 107 112 caracteres

'4 is magic.',~}:('.',~":@{.,' is ',":@{:)"1]2&{.\. (]{&(#.100 4$,#:3 u:ucp'䌵䐵吶梇禈榛ꪛ멩鮪鮺墊馊꥘誙誩墊馊ꥺ겻곋榛ꪛ멩鮪鮺'))^:a:

(solo nueva línea para la legibilidad)

Uso y salida:

'4 is magic.',~}:('.',~":@{.,' is ',":@{:)"1]2&{.\.(]{&(#.100 4$,#:3 u:ucp'䌵䐵吶梇禈榛ꪛ멩鮪鮺墊馊꥘誙誩墊馊ꥺ겻곋榛ꪛ멩鮪鮺'))^:a:12 12 is 6. 6 is 3. 3 is 5. 5 is 4. 4 is magic.

T-SQL, 413 451 499 caracteres~~~~

CREATE FUNCTION d(@N int) RETURNS int AS BEGIN Declare @l char(50), @s char(50) Select @l='0066555766',@s='03354435543668877987' if @N<20 return 0+substring(@s,@N+1,1) return 0+substring(@l,(@N/10)+1,1) + 0+(substring(@s,@N%10+1,1))END GO CREATE proc M(@x int) as BEGIN WITH r(p,n)AS(SELECT p=@x,n=dbo.d(@x) UNION ALL SELECT p=n,n=dbo.d(n) FROM r where n<>4)Select p,'is',n,'.' from r print '4 is magic.'END

(No es que estoy sugiriendo seriamente que harías esto ... realmente solo quería escribir un CTE)

para usar:

M 95

devuelve

p n ----------- ---- ----------- 95 is 10. 10 is 3. 3 is 5. 5 is 4. 4 is magic.

Java (with boilerplate), 308 290 286 282 280 characters

class A{public static void main(String[]a){int i=4,j=0;for(;;)System.out.printf("%d is %s.%n",i=i==4?new java.util.Scanner(System.in).nextInt():j,i!=4?j="43354435543668877988699;::9;;:699;::9;;:588:998::9588:998::9588:998::97::<;;:<<;699;::9;;:699;::9;;:".charAt(i)-48:"magic");}}

I'm sure Groovy would get rid of much of that.

Explanation and formatting (all comments, newlines and leading/trailing whitespace removed in count):

Reasonably straight forward, but

//boilerplate
class A{
   public static void main(String[]a){
      //i is current/left number, j right/next number.  i=4 signals to start
      //by reading input
      int i=4,j=0;
      for(;;)
         //print in the form "<left> is <right>."
         System.out.printf(
            "%d is %s.%n",
            i=i==4?
               //<left>: if i is 4 <left> will be a new starting number
               new java.util.Scanner(System.in).nextInt():
               //otherwise it's the next val
               j,
            i!=4?
               //use string to map number to its length (:;< come after 9 in ASCII)
               //48 is value of '0'.  store in j for next iteration
               j="43354435543668877988699;::9;;:699;::9;;:588:998::9588:998::9588:998::97::<;;:<<;699;::9;;:699;::9;;:".charAt(i)-48:
               //i==4 is special case for right; print "magic"
               "magic");
   }
}

Edit: No longer use hex, this is less keystrokes

Windows PowerShell: 152 153 184 bytes

based on the previous solution, with more influence from other solutions

$o="03354435543668877988"
for($input|sv b;($a=$b)-4){if(!($b=$o[$a])){$b=$o[$a%10]-48+"66555766"[($a-$a%10)/10-2]}$b-=48-4*!$a
"$a is $b."}'4 is magic.'

C, 158 characters

main(n,c){char*d="03354435543668877988";for(scanf("%d",&n);n-4;n=c)printf("%d is %d.\n",n,c=n?n<19?d[n]-48:d[n%10]-"_,**+++)**"[n/10]:4);puts("4 is magic.");}

(originally based on Vlad's Python code, borrowed a trick from Tom Sirgedas' C++ solution to squeeze out a few more characters)

expanded version:

main(n, c) {
    char *d = "03354435543668877988";
    for (scanf("%d",&n); n-4; n = c)
        printf("%d is %d.\n", n, c = n ? n<19 ? d[n]-48 : d[n%10] - "_,**+++)**"[n/10]  : 4);
    puts("4 is magic.");
}

Python, 129 133 137 148 chars

As a warm-up, here is my first version (improves couple of chars over previous best Python).

PS. After a few redactions now it is about twenty char's shorter:

n=input()
while n-4:p=(922148248>>n/10*3&7)+(632179416>>n%10*3&7)+(737280>>n&1)+4*(n<1);print n,'is %d.'%p;n=p
print'4 is magic.'

C#: 210 Characters.

Squished:

using C=System.Console;class B{static void Main(){int
x=0,y=int.Parse(C.ReadLine());while(x!=4)C.Write((x=y)+" is {0}.\n",x==4?"magic":""+(y=x==0?4:"03354435543668877988"[x<20?x:x%10]+"0066555766"[x/10]-96));}}

Expanded:

using C=System.Console;
class B
{
    static void Main()
    {
        int x=0,y=int.Parse(C.ReadLine());
        while(x!=4)
            C.Write((x=y)+" is {0}.\n",
                x==4?
                     "magic":
                     ""+(y= x==0?
                                4:
                                "03354435543668877988"[x<20?x:x%10]+
                                "0066555766"[x/10]-96)
                   );
    }
}

Tricks this approach uses:

Create a lookup table for number name lengths based on digits that appear in the number.
Use character array lookup on a string, and char arithmetic instead of a numeric array.
Use class name aliasing to short Console. to C.
Use the conditional (ternary) operator (?:) instead of if/else.
Use the \n with Write escape code instead of WriteLine
Use the fact that C# has a defined order of evaluation to allow assignments inside the Write function call
Use the assignment expressions to eliminate extra statements, and thus extra braces

Perl: 148 characters

(Perl: ~~233~~ ~~181~~ ~~212~~ ~~206~~ ~~200~~ ~~199~~ ~~198~~ ~~185~~ ~~179~~ ~~149~~ 148 characters)

Moved exceptions hash into unit array. This resulted in my being able to cut a lot of characters :-)
mobrule pointed out a nasty bug. Quick fix adds 31 characters, ouch!
Refactored for zero special case, mild golfing done as well.
Direct list access for single use rather than storing to array? Hell yes!
SO MUCH REFACTORING for just ONE bloody character. This, truly, is the life of a golfer. :-(
Oops, easy whitespace fix. 198 now.
Refactored some redundant code.
Last return keyword in r is unnecessary, shaved some more off.
Massive refactoring per comments; unfortunately I could only get it to 149 because I had to fix a bug that was present in both my earlier code and the commenters' versions.
Trying bareword "magic".

Let's get this ball rolling with a modest attempt in Perl.

@u=split'','4335443554366887798866555766';$_=<>;chop;print"$_ is ".($_=$_==4?0:$_<20?$u[$_]:($u[$_/10+18]+($_%10&&$u[$_%10]))or magic).".
"while$_

Tricks:

Too many!

JavaScript 1.8 (SpiderMonkey) - 153 Chars

l='4335443554366887798866555766'.split('')
for(b=readline();(a=+b)-4;print(a,'is '+b+'.'))b=a<20?l[a]:+l[18+a/10|0]+(a%10&&+l[a%10])
print('4 is magic.')

Usage: echo 42 | js golf.js

Output:

42 is 8.
8 is 5.
5 is 4.
4 is magic.

With bonus - 364 chars

l='zero one two three four five six seven eight nine ten eleven twelve thirteen fourteen fifteen sixteen seventeen eighteen nineteen twenty thirty fourty fifty sixty seventy eighty ninety'.split(' ')
z=function(a)a<20?l[a]:l[18+a/10|0]+(a%10?' '+l[a%10]:'')
for(b=+readline();(a=b)-4;print(z(a),'is '+z(b)+'.'))b=z(a).replace(' ','').length
print('four is magic.')

Output:

ninety nine is ten.
ten is three.
three is five.
five is four.
four is magic.

Haskell, 224 270 characters

o="43354435543668877988"
x!i=read[x!!i]
n x|x<20=o!x|0<1="0066555766"!div x 10+o!mod x 10
f x=zipWith(\a b->a++" is "++b++".")l(tail l)where l=map show(takeWhile(/=4)$iterate n x)++["4","magic"]
main=readLn>>=mapM putStrLn.f

And little more readable -

ones = [4,3,3,5,4,4,3,5,5,4,3,6,6,8,8,7,7,9,8,8]
tens = [0,0,6,6,5,5,5,7,6,6]

n x = if x < 20 then ones !! x else (tens !! div x 10) + (ones !! mod x 10)

f x = zipWith (\a b -> a ++ " is " ++ b ++ ".") l (tail l)
    where l = map show (takeWhile (/=4) (iterate n x)) ++ ["4", "magic"]
    
main = readLn >>= mapM putStrLn . f

C++ Stdio version, minified: 196 characters

#include <cstdio>
#define P;printf(
char*o="43354435543668877988";main(int p){scanf("%d",&p)P"%d",p);while(p!=4){p=p<20?o[p]-48:"0366555966"[p/10]-96+o[p%10]P" is %d.\n%d",p,p);}P" is magic.\n");}

C++ Iostreams version, minified: 195 characters

#include <iostream>
#define O;std::cout<<
char*o="43354435543668877988";main(int p){std::cin>>p;O p;while(p!=4){p=p<20?o[p]-48:"0366555966"[p/10]-96+o[p%10]O" is "<<p<<".\n"<<p;}O" is magic.\n";}

Original, un-minified: 344 characters

#include <cstdio>

int ones[] = { 4, 3, 3, 5, 4, 4, 3, 5, 5, 4, 3, 6, 6, 8, 8, 7, 7, 9, 8, 8 };
int tens[] = { 0, 3, 6, 6, 5, 5, 5, 9, 6, 6 };

int n(int n) {
    return n<20 ? ones[n] : tens[n/10] + ones[n%10];
}

int main(int p) {
    scanf("%d", &p);
    while(p!=4) {
        int q = n(p);
        printf("%i is %i\n", p, q);
        p = q;
    }
    printf("%i is magic\n", p);
}

Delphi: 329 characters

Single Line Version:

program P;{$APPTYPE CONSOLE}uses SysUtils;const S=65;A='EDDFEEDFFEDGGIIHHJII';B='DGGFFFJGG';function Z(X:Byte):Byte;begin if X<20 then Z:=Ord(A[X+1])-S else Z:=(Ord(B[X DIV 10])-S)+Z(X MOD 10)end;var X,Y:Byte;begin Write('> ');ReadLn(X);repeat Y:=Z(X);WriteLn(Format('%d is %d.',[X,Y]));X:=Y;until X=4;WriteLn('4 is magic.');end.

Formated:

program P;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses
  SysUtils;

const
  S = 65;
  A = 'EDDFEEDFFEDGGIIHHJII';
  B = 'DGGFFFJGG';

function Z(X:Byte):Byte;
begin
  if X<20
  then Z := Ord(A[X+1])-S
  else Z := (Ord(B[X DIV 10])-S) + Z(X MOD 10);
end;

var
  X,Y: Byte;

begin
  Write('> ');
  ReadLn(X);

  repeat
    Y:=Z(X);
    WriteLn(Format('%d is %d.' , [X,Y]));
    X:=Y;
  until X=4;

  WriteLn('4 is magic.');
end.

Probably room for some more squeezing... :-P

C# ~~314~~ ~~286~~ ~~283~~ ~~274~~ ~~289~~ ~~273~~ 252 chars.

Squished:

Normal:

using C = System.Console;
class P
{
    static void Main()
    {
        var x = "4335443554366877798866555766";
        int m, o, v = int.Parse(C.ReadLine());
        do {
            C.Write("{0} is {1}.\n", o = v, v == 4 ? (object)"magic" : v = v < 20 ? x[v] - 48 : x[17 + v / 10] - 96 + ((m = v % 10) > 0 ? x[m] : 48));
        } while (o != 4);
        C.ReadLine();
    }
}

Edit Dykam: Did quite some carefull insertions and changes:

Changed the l.ToString() into a cast to object of the string "magic".
Created a temporary variable o, so I could move the break outside the for loop, that is, resulting in a do-while.
Inlined the o assignment, aswell the v assignment, continueing in inserting the calculation of l in the function arguments altogether, removing the need for l. Also inlined the assignment of m.
Removed a space in int[] x, int[]x is legit too.
Tried to transform the array into a string transformation, but the using System.Linq was too much to make this an improvement.

Edit 2 Dykam Changed the int array to a char array/string, added proper arithmics to correct this.

Lua, 176 Characters

o={[0]=4,3,3,5,4,4,3,5,5,4,3,6,6,8,8,7,7,9,8,8}t={3,6,6,5,5,5,7,6,6}n=0+io.read()while n~=4 do a=o[n]or o[n%10]+t[(n-n%10)/10]print(n.." is "..a..".")n=a end print"4 is magic."

  o={[0]=4,3,3,5,4,4
  ,3,5,5,4,3,6,6,8,8
  ,7,7,9,8,8}t={3,6,
   6,5,5,5,7,6,6}n=
   0+io.read()while
   n ~= 4 do a= o[n
   ]or o[n%10]+t[(n
   -n%10)/10]print(
n.." is "..a.."." )n=a
end print"4 is magic."

C - without number words

180 175^* 172 167 characters

All newlines are for readability and can be removed:

i;V(x){return"\3#,#6$:WOXB79B"[x/2]/(x%2?1:10)%10;}main(c){for(scanf("%d",&c);
c-4;)i=c,printf("%d is %d.\n",i,c=c?c>19?V(c/10+19)+V(c%10):V(c):4);puts(
"4 is magic.");}

Slightly unminified:

i;
V(x){return"\3#,#6$:WOXB79B"[x/2]/(x%2?1:10)%10;}
main(c){
    for(scanf("%d",&c);c-4;)
        i=c,
        printf("%d is %d.\n",i,c=c?c>19?V(c/10+19)+V(c%10):V(c):4);
    puts("4 is magic.");
}

_{^* The previous version missed the mark on two parts of the spec: it didn't handle zero, and it took input on the command line instead of stdin. Handling zero added characters, but using stdin instead of command line args saved even more, resulting in a net savings.}

perl, 123 122 characters

Just realized that there is no requirement to output to STDOUT, so output to STDERR instead and knock off another character.

@u='0335443554366887798866555766'=~/./g;$_+=<>;warn"$_ is ",$_=$_-4?$_<20?$u[$_]||4:$u[chop]+$u[$_+18]:magic,".\n"until/g/

And, a version that returns spelled out numbers:

279 278 276 280 characters

@p=(Thir,Four,Fif,Six,Seven,Eigh,Nine);@n=("",One,Two,Three,Four,Five,@p[3..6],Ten,Eleven,Twelve,map$_.teen,@p);s/u//for@m=map$_.ty,Twen,@p;$n[8].=t;sub n{$n=shift;$n?$n<20?$n[$n]:"$m[$n/10-2] $n[$n%10]":Zero}$p+=<>;warnt$m=n($p)," is ",$_=$p-4?n$p=()=$m=~/\w/g:magic,".\n"until/c/

While that meets the spec, it is not 100% well formatted. It returns an extra space after numbers ending in zero. The spec does say:

"I don't care how you separate the word tokens, though they should be separated"

That's kind of weaselly though. A more correct version at

282 281 279 283 characters

@p=(Thir,Four,Fif,Six,Seven,Eigh,Nine);@n=("\x8",One,Two,Three,Four,Five,@p[3..6],Ten,Eleven,Twelve,map$_.teen,@p);s/u//for@m=map$_.ty,Twen,@p;$n[8].=t;sub n{$n=shift;$n?$n<20?$n[$n]:"$m[$n/10-2]-$n[$n%10]":Zero}$p+=<>;warn$m=n($p)," is ",$_=$p-4?n$p=()=$m=~/\w/g:magic,".\n"until/c/

Python:

#!/usr/bin/env python

# Number of letters in each part, we don't count spaces
Decades = ( 0, 3, 6, 6, 6, 5, 5, 7, 6, 6, 0 )
Smalls  = ( 0, 3, 3, 5, 4, 4, 3, 5, 5, 4 )
Teens  =  ( 6, 6, 8, 8, 7, 7, 9, 8, 8 )

def Count(n):
    if n > 10 and n < 20: return Teens[n-11]
    return   Smalls[n % 10 ] + Decades [ n / 10 ]

N = input()

while N-4:
    Cnt = Count(N)
    print "%d is %d" % ( N, Cnt)
    N = Cnt

print "4 is magic"

C++, 171 characters (#include omitted)

void main(){char x,y,*a="03354435543668877988";scanf("%d",&x);for(;x-4;x=y)y=x?x<19?a[x]-48:"_466555766"[x/10]+a[x%10]-96:4,printf("%d is %d.\n",x,y);puts("4 is magic.");}

Ruby, 164 characters

n=gets.to_i;s="03354435543668877987";if n==0;puts"0 is 4.";else;puts"#{n} is #{n=(n<20)?s[n]-48:"0066555766"[n/10]-48+s[n%10]-48}." until n==4;end;puts"4 is magic."

decoded:

n = gets.to_i
s = "03354435543668877987"
if n == 0
  puts "0 is 4."
else
  puts "#{n} is #{n = (n < 20) ? s[n] - 48 : "0066555766"[n / 10] - 48 + s[n % 10] - 48}." until n == 4
end

puts "4 is magic."

Lua ~~185~~ ~~190~~ 199

added periods, added io.read, removed ()'s on last print

 n=io.read();while(n~=4)do m=('43354435543668877988699;::9;;:699;::9;;:588:998::9588:998::9588:998::97::<;;:<<;699;::9;;:699;::9;;:'):sub(n+1):byte()-48;print(n,' is ',m,'.')n=m;end print'4 is magic.'

with line breaks

 n=io.read()
 while (n~=4) do
    m=('43354435543668877988699;::9;;:699;::9;;:588:998::9588:998::9588:998::97::<;;:<<;699;::9;;:699;::9;;:'):sub(n+1):byte()-48;
    print(n,' is ',m,'.')
    n=m;
 end 
 print'4 is magic.'

PhP Code

function get_num_name($num){  
    switch($num){  
        case 1:return 'one';  
    case 2:return 'two';  
    case 3:return 'three';  
    case 4:return 'four';  
    case 5:return 'five';  
    case 6:return 'six';  
    case 7:return 'seven';  
    case 8:return 'eight';  
    case 9:return 'nine';  
    }  
}  

function num_to_words($number, $real_name, $decimal_digit, $decimal_name){  
    $res = '';  
    $real = 0;  
    $decimal = 0;  

    if($number == 0)  
        return 'Zero'.(($real_name == '')?'':' '.$real_name);  
    if($number >= 0){  
        $real = floor($number);  
        $decimal = number_format($number - $real, $decimal_digit, '.', ',');  
    }else{  
        $real = ceil($number) * (-1);  
        $number = abs($number);  
        $decimal = number_format($number - $real, $decimal_digit, '.', ',');  
    }  
    $decimal = substr($decimal, strpos($decimal, '.') +1);  

    $unit_name[1] = 'thousand';  
    $unit_name[2] = 'million';  
    $unit_name[3] = 'billion';  
    $unit_name[4] = 'trillion';  

    $packet = array();    

    $number = strrev($real);  
    $packet = str_split($number,3);  

    for($i=0;$i<count($packet);$i++){  
        $tmp = strrev($packet[$i]);  
        $unit = $unit_name[$i];  
        if((int)$tmp == 0)  
            continue;  
        $tmp_res = '';  
        if(strlen($tmp) >= 2){  
            $tmp_proc = substr($tmp,-2);  
            switch($tmp_proc){  
                case '10':  
                    $tmp_res = 'ten';  
                    break;  
                case '11':  
                    $tmp_res = 'eleven';  
                    break;  
                case '12':  
                    $tmp_res = 'twelve';  
                    break;  
                case '13':  
                    $tmp_res = 'thirteen';  
                    break;  
                case '15':  
                    $tmp_res = 'fifteen';  
                    break;  
                case '20':  
                    $tmp_res = 'twenty';  
                    break;  
                case '30':  
                    $tmp_res = 'thirty';  
                    break;  
                case '40':  
                    $tmp_res = 'forty';  
                    break;  
                case '50':  
                    $tmp_res = 'fifty';  
                    break;  
                case '70':  
                    $tmp_res = 'seventy';  
                    break;  
                case '80':  
                    $tmp_res = 'eighty';  
                    break;  
                default:  
                    $tmp_begin = substr($tmp_proc,0,1);  
                    $tmp_end = substr($tmp_proc,1,1);  

                    if($tmp_begin == '1')  
                        $tmp_res = get_num_name($tmp_end).'teen';  
                    elseif($tmp_begin == '0')  
                        $tmp_res = get_num_name($tmp_end);  
                    elseif($tmp_end == '0')  
                        $tmp_res = get_num_name($tmp_begin).'ty';  
                    else{  
                        if($tmp_begin == '2')  
                            $tmp_res = 'twenty';  
                        elseif($tmp_begin == '3')  
                            $tmp_res = 'thirty';  
                        elseif($tmp_begin == '4')  
                            $tmp_res = 'forty';  
                        elseif($tmp_begin == '5')  
                            $tmp_res = 'fifty';  
                        elseif($tmp_begin == '6')  
                            $tmp_res = 'sixty';  
                        elseif($tmp_begin == '7')  
                            $tmp_res = 'seventy';  
                        elseif($tmp_begin == '8')  
                            $tmp_res = 'eighty';  
                        elseif($tmp_begin == '9')  
                            $tmp_res = 'ninety';  

                        $tmp_res = $tmp_res.' '.get_num_name($tmp_end);  
                    }  
                    break;  
            }  

            if(strlen($tmp) == 3){  
                $tmp_begin = substr($tmp,0,1);  

                $space = '';  
                if(substr($tmp_res,0,1) != ' ' && $tmp_res != '')  
                    $space = ' ';  

                if($tmp_begin != 0){  
                    if($tmp_begin != '0'){  
                        if($tmp_res != '')  
                            $tmp_res = 'and'.$space.$tmp_res;  
                    }  
                    $tmp_res = get_num_name($tmp_begin).' hundred'.$space.$tmp_res;  
                }  
            }  
        }else  
            $tmp_res = get_num_name($tmp);  
        $space = '';  
        if(substr($res,0,1) != ' ' && $res != '')  
            $space = ' ';  
        $res = $tmp_res.' '.$unit.$space.$res;  
    }  

    $space = '';  
    if(substr($res,-1) != ' ' && $res != '')  
        $space = ' ';  

    if($res)  
        $res .= $space.$real_name.(($real > 1 && $real_name != '')?'s':'');  

    if($decimal > 0)  
        $res .= ' '.num_to_words($decimal, '', 0, '').' '.$decimal_name.(($decimal > 1 && $decimal_name != '')?'s':'');  
    return ucfirst($res);  
}

//////////// testing ////////////////

 $str2num = 12;
    while($str2num!=4){
        $str = num_to_words($str2num, '', 0, '');  
        $str2num = strlen($str)-1;
        echo $str . '=' . $str2num .'<br/>';
        if ($str2num == 4)
            echo 'four is magic';
    }

////// Results /////////

Twelve =6
Six =3
Three =5
Five =4
four is magic

Perl - 130 chars

5.12.1 (130 chars) ^{121 123 132 136 140}

#        1         2         3         4         5         6         7         8         9        100        11        12        13       14    
#23456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123

@u='4335443554366887798866555766'=~/./g;$_=pop;say"$_ is ",$_=$_-4?$_<20?$u[$_]:$u[$_/10+18]+(($_%=10)&&$u[$_]):magic,"."until/\D/

5.10.1 (134 chars) ^{125 127 136 140 144}

#        1         2         3         4         5         6         7         8         9        100        11        12        13       14    
#23456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 1234

@u='4335443554366887798866555766'=~/./g;$_=pop;print"$_ is ",$_=$_-4?$_<20?$u[$_]:$u[$_/10+18]+(($_%=10)&&$u[$_]):magic,".\n"until/\D/

Change History:

20100714:2223 - reverted change at the attention of mobrule, but ($_%10&&$u[$_%10]) → (($_%=10)&&$u[$_]), which is the same # of chars, but I did it in case someone might see a way to improve it

20100714:0041 - split//,'...' → '...'=~/./g
20100714:0025 - ($_%10&&$u[$_%10]) → $u[$_%10]
20100713:2340 - while$_ → until/\D/ + removed unnecessary parentheses
20100713:xxxx - $=<>;chop; → $_=pop; - courtesy to mobrule

Note: I was tired of improving others' answers in comments, so now I'm being greedy and can just add my changes here :) This is a split off from Platinum Azure's answer - credit in part to Hobbs, mobrule, and Platinum Azure.

Shameless Perl with Number Words (329 characters)

Adapted fairly directly from P Daddy's C code, with some tweaks to p() to make it do the same thing using Perl primitives instead of C ones, and a mostly-rewritten mainloop. See his for an explanation. Newlines are all optional.

@t=(qw(zero one two three four five six sM eight nine
tL elM twelve NP 4P fifP 6P 7P 8O 9P twLQ NQ forQ fifQ
6Q 7Q 8y 9Q en evL thir eL tO ty 4SmagicT)," is ",".\n");
sub p{local$_=$t[pop];1while s/[0-Z]/$t[-48+ord$&]/e;
print;length}$_=<>;chop;while($_-4){
$_=($_>19?(p($_/10+18),$_&&print("-"),$_%=10)[0]:0)+p$_;
p 35;p$_;p 36}p 34

Side note: it's too bad that perl print just returns true/false; if it returned a count it would save me 7 strokes.

Ruby, 141 chars:

n=gets.to_i;m="4335443554366887798866555766";loop{s=n;n=n>20?m[18+n/10]+m[n%10]-96: m[n]-48;puts"#{s} is #{n==s ? 'magic': n}.";n==s &&break}

while(true)
{
    string a;
    ReadLine(a)
    WriteLine(4);

}

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