C++の初心者です。以下の通り、質問します。
聞きたいこと
C++でmatrixクラスのオブジェクトで、以下の条件を満たすものを作成したいです。
- オブジェクトの列数はSである
- オブジェクトは0か1を成分に持つ
- オブジェクトのそれぞれの行の要素の和はNである
ここで、S個の成分のうち、N個を1を選ぶ組み合わせは、M = S C N (Cはコンビネーション)通り、存在します。したがって、
- オブジェクトの行数はMである
これら4つの条件を満たすオブジェクトを作成したいということです。
具体例を挙げます。例えば、S=4、N=2であれば、オブジェクトの要素(S=)4つのうち、(N=)2つのみを1にすることが許されます。ですので、取りうる場合の数は(M=)6通りです。
上の条件を満たすオブジェクトは、それぞれの行が
(0,0,1,1), (0,1,0,1), (0,1,1,0),
(1,0,0,1), (1,0,1,0), (1,1,0,0)
となることに注意すると、
(0,0,1,1
0,1,0,1
0,1,1,0
1,0,0,1
1,0,1,0
1,1,0,0)
というM(=6)×S(=4)のオブジェクトになっていることがわかります。
このようなオブジェクトを任意の自然数S, Nに対して作成したいというのが、私のやりたいことです。
試したこと
N=2の場合には、以下のようなコードを用いることで、一般のSに対して、オブジェクトを作成することができました。
#include <vector>
#include <complex>
using namespace std;
typedef complex<double> Complex;
typedef vector<Complex> cvector;
typedef vector<cvector> cmatrix;
int main(void)
{
int S = 4;
int N = 2;
//Mを求める
int a1 = 1; // S*(S-1)*・・・( S - (N-1)) //N回の掛け算
int a2 = 1; // N!
for (int i = 0; i < N; i++) {
a1 = a1 * (S - i);
}
for (int i = 0; i < N; i++) {
a2 = a2 * (N - i);
}
int M = a1 / a2; //行列の行数を決定 M = S C N
//行列Bに値を代入
cmatrix B(M, cvector((S), 0));
for (int i = 0; i < S - 1; i++) {
for (int j = 0; j < S - i - 1; j++) {
B[j + S * i - 0.5 * i * (i + 1)][(S - 1) - i] = 1;
B[j + S * i - 0.5 * i * (i + 1)][(S - 1) - (i + j + 1)] = 1;
}
}
return 0;
}
これにより、cmatrixのオブジェクト"B"が
B =
(0,0,1,1
0,1,0,1
0,1,1,0
1,0,0,1
1,0,1,0
1,1,0,0)
という形で作成されました。
上のコードでは、S = 4としていますが、任意のSでこのコードは動きます。ただ、Nに対してはN=2しか許されません。
ネットで調べていると、ビット演算というものを使えばできると書いてあるものもありましたが、如何せん初心者であるため、よくわかっていません。
どなたか、ご教示をお願い致します。