4^4=256通りの組み合わせをすべて２次元配列[256][4]に入れる

c++で、４通りの数値を配列に重複なく入れたいです。

例として、数値A,B,C,Dがあり
[0][0]=A;
[0][1]=A;
[0][2]=A;
[0][3]=A;

のように、[0][]=AAAA
から、[256][]=DDDD
まですべて入れたいです。
[0][]=AAAA に対し、[63][]=AAAAのように完全な重複はないものとします。
ご教授願ます。

Zuishin

2019/10/10 07:16

どこの国の人ですか？

cateye

2019/10/10 07:55

(^_^;)・・・・・・・

行動規範の内容に同意します

回答6件

ベストアンサー

そのインデックスの数字のビット０からビット７までの２ビットづつ０～３をA～Dに変えればよろしい

＃２５６通りなのね

投稿2019/10/10 07:17

編集2019/10/10 07:20

y_waiwai

総合スコア88038

hromj

2019/10/10 08:01

解答ありがとうございます。おかげさまで完成しました。

episteme

2019/10/10 08:09

5通りとなった途端にアウトなんよなーコレ

thkana

2019/10/10 23:07

今回は4進数だからビット割当すると綺麗だけど、一般論としては0 ～ pow(N,M)-1の数を生成してN進数Ｍ桁で表現するっていう話よね。

行動規範の内容に同意します

文字列の扱い、配列の扱いは、もっと工夫の余地がありますが、ともかく動作するものを示しましす。
p.cpp

c++
1#include <iostream>
2#include <string>
3
4const int LEN = 4;
5const char CHARS[] = "ABCD";
6std::string data[4 * 4 * 4 * 4];
7
8int main(void) {
9
10  int p = 0;
11  for(int a = 0; a < LEN; a++) {
12     std::string c0(CHARS, a, 1);
13    for(int b = 0; b < LEN; b++) {
14      std::string c1(CHARS, b, 1);
15      for(int c = 0; c < LEN; c++) {
16        std::string c2(CHARS, c, 1);
17        for(int d = 0; d < LEN; d++) {
18          std::string c3(CHARS, d, 1);
19
20          data[p++] = c0 + c1 + c2 + c3;
21        }
22      }
23    }
24  }
25
26  for(int i = 0; i < p; i++) {
27    std::cout << (i + 1) << ":\t" << data[i] << std::endl;
28  }
29}

実行例：

再帰を使ったり、malloc を使えば、、for ループのネスト削除していろいろな個数の組み合わせに対応できるようにできるはずです。

投稿2019/10/10 22:00

katoy

総合スコア22324

y_waiwaiさんの回答をそのままコードにしました・・・たぶん＾＾；

c
1#include <iostream>
2#include <iomanip>
3
4int main(void)
5{
6    static const char abcd[]= "ABCD";
7    for( int i= 0; i < 256; i++ ){
8        std::cout << std::setw(4) << i << "番目：";
9        std::cout << abcd[i&03] << ',' << abcd[(i>>2)&03] << ',' << abcd[(i>>4)&03];
10        std::cout << ','<< abcd[(i>>6)&03] << ','<< abcd[(i>>8)&03] << std::endl;
11    }
12    return 0;
13}

検証は自分で・・・以下結果（途中省略）・・・

text
1usr ~/Project/test % ./a.out 
2   0番目：A,A,A,A,A
3   1番目：B,A,A,A,A
4   2番目：C,A,A,A,A
5   3番目：D,A,A,A,A
6   4番目：A,B,A,A,A
7   5番目：B,B,A,A,A
8   6番目：C,B,A,A,A
9   7番目：D,B,A,A,A
10   8番目：A,C,A,A,A
11   9番目：B,C,A,A,A
12  10番目：C,C,A,A,A
13  11番目：D,C,A,A,A
14  12番目：A,D,A,A,A
15  13番目：B,D,A,A,A
16  14番目：C,D,A,A,A
17  15番目：D,D,A,A,A
18  16番目：A,A,B,A,A
19  17番目：B,A,B,A,A
20  18番目：C,A,B,A,A
21  19番目：D,A,B,A,A
22  20番目：A,B,B,A,A
23  21番目：B,B,B,A,A
24  22番目：C,B,B,A,A
25  23番目：D,B,B,A,A
26  24番目：A,C,B,A,A
27  25番目：B,C,B,A,A
28  26番目：C,C,B,A,A
29  27番目：D,C,B,A,A
30  28番目：A,D,B,A,A
31----->8----->8----->8----->8----->8-----
32 220番目：A,D,B,D,A
33 221番目：B,D,B,D,A
34 222番目：C,D,B,D,A
35 223番目：D,D,B,D,A
36 224番目：A,A,C,D,A
37 225番目：B,A,C,D,A
38 226番目：C,A,C,D,A
39 227番目：D,A,C,D,A
40 228番目：A,B,C,D,A
41 229番目：B,B,C,D,A
42 230番目：C,B,C,D,A
43 231番目：D,B,C,D,A
44 232番目：A,C,C,D,A
45 233番目：B,C,C,D,A
46 234番目：C,C,C,D,A
47 235番目：D,C,C,D,A
48 236番目：A,D,C,D,A
49 237番目：B,D,C,D,A
50 238番目：C,D,C,D,A
51 239番目：D,D,C,D,A
52 240番目：A,A,D,D,A
53 241番目：B,A,D,D,A
54 242番目：C,A,D,D,A
55 243番目：D,A,D,D,A
56 244番目：A,B,D,D,A
57 245番目：B,B,D,D,A
58 246番目：C,B,D,D,A
59 247番目：D,B,D,D,A
60 248番目：A,C,D,D,A
61 249番目：B,C,D,D,A
62 250番目：C,C,D,D,A
63 251番目：D,C,D,D,A
64 252番目：A,D,D,D,A
65 253番目：B,D,D,D,A
66 254番目：C,D,D,D,A
67 255番目：D,D,D,D,A
68usr ~/Project/test %

投稿2019/10/10 08:37

cateye

総合スコア6851

cateye

2019/10/10 08:42

文字じゃなかった（；；）

行動規範の内容に同意します

C++
1#include <iostream>
2
3#define T3(x,y,z) {x,y,z,A},{x,y,z,B},{x,y,z,C},{x,y,z,D}
4#define T2(x,y)   T3(x,y,A),T3(x,y,B),T3(x,y,C),T3(x,y,D)
5#define T(x)      T2(x,A),  T2(x,B),  T2(x,C),  T2(x,D)
6
7int main(void)
8{
9	int A = 1, B = 3, C = 5, D = 9;
10	int a[256][4] = { T(A), T(B), T(C), T(D) }; // 入れました。
11
12	// 以下、確認
13	for (int i = 0; i < 256; i++)
14		std::cout << "a[" << i << "] = { " << a[i][0] << ", "
15			<< a[i][1] << ", " <<  a[i][2] << ", " << a[i][3] << " }\n";
16}

追記
6通りの数値まで扱えるようにしてみました。

C++
1#include <iostream>
2
3const int N = 3;  // N:      1, 2,  3,   4,    5,     6
4const int M = 27; // NのN乗: 1, 4, 27, 256, 3125, 46656
5int a[M][N];
6
7int main()
8{
9	int A = 1, B = 3, C = 4, D = 6, E = 7, F = 9;
10	int n[] = { A, B, C, D, E, F };
11
12	for (int i = 0; i < M; i++)
13		for (int v = i, j = N; --j >= 0; v /= N) a[i][j] = n[v % N];
14
15    // 以下、確認
16    for (int i = 0; i < M; i++) {
17        std::cout << "a[" << i << "] = { " << a[i][0];
18		for (int j = 1; j < N; j++) std::cout << ", " << a[i][j];
19		std::cout << " }\n";
20	}
21}

追記2
再帰呼出しを使うと、

C++
1#include <iostream>
2#include <algorithm>  // copy
3
4const int N = 4;   // N:      1, 2,  3,   4,    5,     6
5const int M = 256; // NのN乗: 1, 4, 27, 256, 3125, 46656
6int a[M][N], b[N], k = 0;
7
8const int A = 1, B = 3, C = 4, D = 6, E = 7, F = 9;
9const int n[] = { A, B, C, D, E, F };
10
11void gen(int i)
12{
13	if (i < N)
14		for (int j = 0; j < N; j++)
15			b[i] = n[j], gen(i + 1);
16	else
17		std::copy(b, b + N, a[k++]);
18}
19
20int main(void)
21{
22	gen(0);
23
24    // 以下、確認
25    for (int i = 0; i < M; i++) {
26        std::cout << "a[" << i << "] = { " << a[i][0];
27		for (int j = 1; j < N; j++) std::cout << ", " << a[i][j];
28		std::cout << " }\n";
29	}
30}

投稿2019/10/10 08:19

編集2019/10/11 21:30

kazuma-s

総合スコア8224

C ですが、 malloc をつかって 256 という数字をつかうことなく結果を保持するようにしてみました。

c
1#include <stdio.h>
2#include <stdlib.h>
3#include <string.h>
4
5const char * CHARS = "ABCD";
6const int LEN = 4;
7
8void show_result(char * result[], int num) {
9  for (int i = 0; i < num; i++) {
10    printf("%d:\t%s\n", i, result[i]);
11  }
12}
13
14int main() {
15  int result_size = 16;
16  char ** result = (char**)(malloc(sizeof(char*) * result_size));
17
18  char buf[LEN + 1];
19  memset(buf, '\0', sizeof(buf));
20
21  int count = 0;
22  char ** dp = &result[0];
23  while(1) {
24    int i = count;
25    for (int k = 0; k < LEN; k++, i /= LEN) {
26      buf[LEN - k - 1] = CHARS[i % LEN];
27    }
28    if (i > 0) { // 指定桁を超えた
29      break;
30    }
31
32    if (n > result_size) {
33      result_size *= 2;
34      result = (char**)(realloc(result, sizeof(char*) * result_size));
35    }
36    result[count++] = strdup(buf);
37  }
38
39  show_result(result, count);
40  return 0;
41}

投稿2019/10/12 01:27

katoy

総合スコア22324

N進数M桁のカウンター(悪ノリ)

C++
1#include <iostream>
2#include <array>
3#include <vector>
4#include <algorithm>
5
6template<int N>
7class digit {
8  int value_;
9public:
10  digit() : value_(0) {}
11  int value() const { return value_; }
12  int increment(int carry) {
13    value_ += carry;
14    carry = value_ / N;
15    value_ %= N;
16    return carry;
17  }
18};
19
20template<int N, int M>
21class counter {
22  std::array<digit<N>,M> digits;
23public:
24  int increment() {
25    int carry = 1;
26    for ( auto& d : digits ) {
27      carry = d.increment(carry);
28      if ( carry == 0 ) break;
29    }
30    return carry;
31  }
32  std::array<int,M> value() const {
33    std::array<int,M> result;
34    std::transform(digits.begin(), digits.end(), result.begin(), 
35                   [](const digit<N>& d) { return d.value(); });
36    return result;
37  }
38};
39
40int main() {
41  counter<4,4> c;
42  std::array<int,4> result;
43  int count = 0;
44  do {
45    result = c.value();
46    std::for_each(result.rbegin(), result.rend(), [](int n) { std::cout << n;} );
47    std::cout << std::endl;
48    ++count;
49  } while ( c.increment() == 0 );
50  std::cout << count << " numbers generated\n";
51}