Génération de combinaisons en c ++
Je cherchais un code source pour générer une combinaison en utilisant c ++. J'ai trouvé des codes avancés pour cela, mais cela ne vaut que pour un nombre spécifique de données prédéfinies. Quelqu'un peut-il me donner des indices, ou peut-être une idée pour générer une combinaison. Par exemple, supposons que l'ensemble S = {1, 2, 3, ...., n} et que l'on choisisse r = 2. L'entrée serait n et r.Dans ce cas, le programme générera des tableaux de longueur deux, comme 5 2 sorties 1 2, 1 3, etc. Il m'a fallu un mois de réflexion à ce sujet.
Un moyen simple en utilisant std::next_permutation:
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
int main() {
int n, r;
std::cin >> n;
std::cin >> r;
std::vector<bool> v(n);
std::fill(v.end() - r, v.end(), true);
do {
for (int i = 0; i < n; ++i) {
if (v[i]) {
std::cout << (i + 1) << " ";
}
}
std::cout << "\n";
} while (std::next_permutation(v.begin(), v.end()));
return 0;
}
ou une légère variation qui affiche les résultats dans un ordre plus facile à suivre:
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
int main() {
int n, r;
std::cin >> n;
std::cin >> r;
std::vector<bool> v(n);
std::fill(v.begin(), v.begin() + r, true);
do {
for (int i = 0; i < n; ++i) {
if (v[i]) {
std::cout << (i + 1) << " ";
}
}
std::cout << "\n";
} while (std::prev_permutation(v.begin(), v.end()));
return 0;
}
Un peu d'explication:
Cela fonctionne en créant un "tableau de sélection" (v), où nous plaçons des sélecteurs r, puis nous créons toutes les permutations de ces sélecteurs et imprimons le membre de l'ensemble correspondant s'il est sélectionné dans la permutation actuelle de v. J'espère que cela t'aides.
Vous pouvez le mettre en œuvre si vous notez que pour chaque niveau r vous sélectionnez un nombre compris entre 1 et n .
En C++, nous devons conserver manuellement l'état entre les appels produisant des résultats (une combinaison): ainsi, nous construisons une classe qui, lors de la construction, initialise l'état et a un membre qui renvoie la combinaison à chaque appel tant qu'il y a de solutions : par exemple
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
#include <cstdlib>
using namespace std;
struct combinations
{
typedef vector<int> combination_t;
// initialize status
combinations(int N, int R) :
completed(N < 1 || R > N),
generated(0),
N(N), R(R)
{
for (int c = 1; c <= R; ++c)
curr.Push_back(c);
}
// true while there are more solutions
bool completed;
// count how many generated
int generated;
// get current and compute next combination
combination_t next()
{
combination_t ret = curr;
// find what to increment
completed = true;
for (int i = R - 1; i >= 0; --i)
if (curr[i] < N - R + i + 1)
{
int j = curr[i] + 1;
while (i <= R-1)
curr[i++] = j++;
completed = false;
++generated;
break;
}
return ret;
}
private:
int N, R;
combination_t curr;
};
int main(int argc, char **argv)
{
int N = argc >= 2 ? atoi(argv[1]) : 5;
int R = argc >= 3 ? atoi(argv[2]) : 2;
combinations cs(N, R);
while (!cs.completed)
{
combinations::combination_t c = cs.next();
copy(c.begin(), c.end(), ostream_iterator<int>(cout, ","));
cout << endl;
}
return cs.generated;
}
sortie de test:
1,2,
1,3,
1,4,
1,5,
2,3,
2,4,
2,5,
3,4,
3,5,
4,5,
#include<iostream>
using namespace std;
for(int i=1;i<=5;i++)
for (int j=2;j<=5;j++)
if (i!=j)
cout<<i<<","<<j<<","<<endl;
//or instead of cout... you can put them in a matrix n x 2 and use the solution
ma solution simple et efficace basée sur des algorithmes du Prof. Nathan Wodarz :
// n choose r combination
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
struct c_unique {
int current;
c_unique() {current=0;}
int operator()() {return ++current;}
} UniqueNumber;
void myfunction (int i) {
std::cout << i << ' ';
}
int main()
{
int n=5;
int r=3;
std::vector<int> myints(r);
std::vector<int>::iterator first = myints.begin(), last = myints.end();
std::generate(first, last, UniqueNumber);
std::for_each(first, last, myfunction);
std::cout << std::endl;
while((*first) != n-r+1){
std::vector<int>::iterator mt = last;
while (*(--mt) == n-(last-mt)+1);
(*mt)++;
while (++mt != last) *mt = *(mt-1)+1;
std::for_each(first, last, myfunction);
std::cout << std::endl;
}
}
alors la sortie est:
1 2 3
1 2 4
1 2 5
1 3 4
1 3 5
1 4 5
2 3 4
2 3 5
2 4 5
3 4 5
Vous pouvez utiliser la récursivité pour choisir N + 1 combinaisons, choisir N combinaisons puis lui ajouter 1. Le 1 que vous ajoutez doit toujours être après le dernier de votre N, donc si votre N inclut le dernier élément, aucune combinaison N + 1 ne lui est associée.
Peut-être pas la solution la plus efficace, mais cela devrait fonctionner.
Le cas de base serait choisir 0 ou 1. Vous pouvez choisir 0 et obtenir un ensemble vide. A partir d'un ensemble vide, vous pouvez supposer que les itérateurs fonctionnent entre les éléments et non sur eux.
c'est une méthode récursive que vous pouvez utiliser sur n'importe quel type. vous pouvez effectuer une itération sur une instance de la classe Combinations (par exemple, ou un vecteur get () avec toutes les combinaisons, chaque combinaison étant un vecteur d'objets. Ceci est écrit en C++ 11.
//combinations.hpp
#include <vector>
template<typename T> class Combinations {
// Combinations(std::vector<T> s, int m) iterate all Combinations without repetition
// from set s of size m s = {0,1,2,3,4,5} all permuations are: {0, 1, 2}, {0, 1,3},
// {0, 1, 4}, {0, 1, 5}, {0, 2, 3}, {0, 2, 4}, {0, 2, 5}, {0, 3, 4}, {0, 3, 5},
// {0, 4, 5}, {1, 2, 3}, {1, 2, 4}, {1, 2, 5}, {1, 3, 4}, {1, 3, 5}, {1, 4, 5},
// {2, 3, 4}, {2, 3, 5}, {2, 4, 5}, {3, 4, 5}
public:
Combinations(std::vector<T> s, int m) : M(m), set(s), partial(std::vector<T>(M))
{
N = s.size(); // unsigned long can't be casted to int in initialization
out = std::vector<std::vector<T>>(comb(N,M), std::vector<T>(M)); // allocate space
generate(0, N-1, M-1);
};
typedef typename std::vector<std::vector<T>>::const_iterator const_iterator;
typedef typename std::vector<std::vector<T>>::iterator iterator;
iterator begin() { return out.begin(); }
iterator end() { return out.end(); }
std::vector<std::vector<T>> get() { return out; }
private:
void generate(int i, int j, int m);
unsigned long long comb(unsigned long long n, unsigned long long k); // C(n, k) = n! / (n-k)!
int N;
int M;
std::vector<T> set;
std::vector<T> partial;
std::vector<std::vector<T>> out;
int count (0);
};
template<typename T>
void Combinations<T>::generate(int i, int j, int m) {
// combination of size m (number of slots) out of set[i..j]
if (m > 0) {
for (int z=i; z<j-m+1; z++) {
partial[M-m-1]=set[z]; // add element to permutation
generate(z+1, j, m-1);
}
} else {
// last position
for (int z=i; z<j-m+1; z++) {
partial[M-m-1] = set[z];
out[count++] = std::vector<T>(partial); // add to output vector
}
}
}
template<typename T>
unsigned long long
Combinations<T>::comb(unsigned long long n, unsigned long long k) {
// this is from Knuth vol 3
if (k > n) {
return 0;
}
unsigned long long r = 1;
for (unsigned long long d = 1; d <= k; ++d) {
r *= n--;
r /= d;
}
return r;
}
Fichier de test:
// test.cpp
// compile with: gcc -O3 -Wall -std=c++11 -lstdc++ -o test test.cpp
#include <iostream>
#include "combinations.hpp"
struct Bla{
float x, y, z;
};
int main() {
std::vector<int> s{0,1,2,3,4,5};
std::vector<Bla> ss{{1, .4, 5.0},{2, .7, 5.0},{3, .1, 2.0},{4, .66, 99.0}};
Combinations<int> c(s,3);
// iterate over all combinations
for (auto x : c) { for (auto ii : x) std::cout << ii << ", "; std::cout << "\n"; }
// or get a vector back
std::vector<std::vector<int>> z = c.get();
std::cout << "\n\n";
Combinations<Bla> cc(ss, 2);
// combinations of arbitrary objects
for (auto x : cc) { for (auto b : x) std::cout << "(" << b.x << ", " << b.y << ", " << b.z << "), "; std::cout << "\n"; }
}
la sortie est:
0, 1, 2, 0, 1, 3, 0, 1, 4, 0, 1, 5, 0, 2, 3, 0, 2, 4 , 0, 2, 5, 0, 3, 4, 0, 3, 5, 0, 4, 5, 1, 2, 3, 1 , 2, 4, 1, 2, 5, 1, 3, 4, 1, 3, 5, 1, 4, 5, 2, 3, 4, , 2, 3, 5,
(1, 0,4, 5), (2, 0,7, 5), .__ (1, 0,4, 5), (3, 0,1, 2), .__ (1, 0,4, 5), (4, 0,66 , 99), .__ (2, 0,7, 5), (3, 0,1, 2), .__ (2, 0,7, 5), (4, 0,66, 99), .__ (3, 0,1, 2), (4, 0,66, 99)
Le code est similaire à la génération de chiffres binaires. Conservez une structure de données supplémentaire, un tableau perm [], dont la valeur d'indice indiquera si son élément est inclus ou non. Et aussi garder une variable de compte. Chaque fois que compte == longueur de la combinaison, affiche les éléments en fonction de perm [].
#include<stdio.h>
// a[] : given array of chars
// perm[] : perm[i] is 1 if a[i] is considered, else 0
// index : subscript of perm which is to be 0ed and 1ed
// n : length of the given input array
// k : length of the permuted string
void combinate(char a[], int perm[],int index, int n, int k)
{
static int count = 0;
if( count == k )
{
for(int i=0; i<n; i++)
if( perm[i]==1)
printf("%c",a[i]);
printf("\n");
} else if( (n-index)>= (k-count) ){
perm[index]=1;
count++;
combinate(a,perm,index+1,n,k);
perm[index]=0;
count--;
combinate(a,perm,index+1,n,k);
}
}
int main()
{
char a[] ={'a','b','c','d'};
int perm[4] = {0};
combinate(a,perm,0,4,3);
return 0;
}
Je suggérerais de déterminer comment vous feriez vous-même sur papier et d'en déduire un pseudocode. Après cela, il vous suffit de décider de la manière d'encoder et de stocker les données manipulées.
Pour ex:
For each result item in result array // 0, 1, ... r
For each item possible // 0, 1, 2, ... n
if current item does not exist in the result array
place item in result array
exit the inner for
end if
end for
end for
void print(int *a, int* s, int ls)
{
for(int i = 0; i < ls; i++)
{
cout << a[s[i]] << " ";
}
cout << endl;
}
void PrintCombinations(int *a, int l, int k, int *s, int ls, int sp)
{
if(k == 0)
{
print(a,s,ls);
return;
}
for(int i = sp; i < l; i++)
{
s[k-1] = i;
PrintCombinations(a,l,k-1,s,ls,i+1);
s[k-1] = -1;
}
}
int main()
{
int e[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
int s[] = {-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1};
PrintCombinations(e,9,6,s,6,0);
}
Pour le cas particulier de (n choisissez r) , où r est une constante fixe, nous pouvons écrire r boucles imbriquées pour arriver à la situation. Parfois, lorsque r n'est pas fixe, nous pouvons avoir un autre cas spécial (n choisissez n-r) , où r est encore une constante fixe. L'idée est que chaque telle combinaison est l'inverse des combinaisons de (n choisissez r). Nous pouvons donc utiliser à nouveau r boucles imbriquées, mais inverser la solution:
// example 1: choose each 2 from given vector and apply 'doSomething'
void doOnCombinationsOfTwo(const std::vector<T> vector) {
for (int i1 = 0; i1 < vector.size() - 1; i1++) {
for (int i2 = i1 + 1; i2 < vector.size(); i2++) {
doSomething( { vector[i1], vector[i2] });
}
}
}
// example 2: choose each n-2 from given vector and apply 'doSomethingElse'
void doOnCombinationsOfNMinusTwo(const std::vector<T> vector) {
std::vector<T> combination(vector.size() - 2); // let's reuse our combination vector
for (int i1 = 0; i1 < vector.size() - 1; i1++) {
for (int i2 = i1 + 1; i2 < vector.size(); i2++) {
auto combinationEntry = combination.begin(); // use iterator to fill combination
for (int i = 0; i < vector.size(); i++) {
if (i != i1 && i != i2) {
*combinationEntry++ = i;
}
}
doSomethingElse(combinationVector);
}
}
}
vector<list<int>> generate(int N, int K, int& count) {
vector<list<int>> output;
if(K == 1) {
count = N;
for(int i = 1; i <= N; i++) {
list<int> l = {i};
output.Push_back(l);
}
} else {
count = 0;
int n;
vector<list<int>> l = generate(N, K - 1, n);
for(auto iter = l.begin(); iter != l.end(); iter++) {
int last = iter->back();
for (int i = last + 1; i <= N; ++i) {
list<int> value = *iter;
value.Push_back(i);
output.Push_back(value);
count++;
}
}
}
return output;
}