Как получить все варианты массива с элементами равными нулю или единице

Я собираюсь написать цикл do для возможных значений элементов массива. В частности, у меня есть массив, скажем, A(:) размера n, и любой элемент массива A может быть 0 или 1. Я хочу перебрать все возможные значения элементов A. Конечно, простой способ

do A(1)=0, 1
 do A(2)=0, 1
  ....
   ! do something with array A

 end do 
end do

но размер моего массива большой и этот способ не очень подходит. Есть лучший способ это сделать?


arrays fortran do-loops
person Math-fort    schedule 25.03.2016    source источник
comment
Я не уверен, что получил вопрос... Вы хотите иметь все возможные варианты массива с элементами, равными нулю или единице? Например: 00, 01, 10, 11 для массива длины два?   -  person Alexander Vogt    schedule 25.03.2016
comment
Уважаемый Александр, Да, именно так. Я хочу иметь все возможные варианты массива с элементами, равными нулю или единице. Но для экономии памяти не хочется сохранять все возможные конфигурации в Матрице большего размера.   -  person Math-fort    schedule 25.03.2016
comment
Насколько большим будет массив?   -  person Alexander Vogt    schedule 25.03.2016
comment
2^30 конфигураций. Действительно, размер A(:) равен 30, и, таким образом, общее количество конфигураций равно 2^30.   -  person Math-fort    schedule 25.03.2016
comment
Также обратите внимание, что вы не должны изменять индекс цикла внутри цикла! Кроме того, вы не можете использовать элементы массива в качестве счетчика циклов.   -  person Alexander Vogt    schedule 26.03.2016
comment
Связано (хотя и не для двоичных, а для произвольных значений): /questions/22285705/ и stackoverflow.com/questions/35544443/ и заголовок stackoverflow.com/questions/24364332/.   -  person Alexander Vogt    schedule 26.03.2016

Ответы (1)


arrow_upward
0
arrow_downward

Поскольку это только двоичный код, почему бы (неправильно) использовать целые числа для этой задачи? Просто увеличьте целое число на единицу для каждой из комбинаций и прочитайте соответствующие биты, используя btest:

program test
  implicit none
  integer, parameter  :: n = 3
  integer             :: i
  integer             :: A(n)
  integer             :: idx(n) = [(i, i=0,n-1)] ! bit positions start at zero

  ! Use a loop to increment the integer
  do i=0,2**n-1
    ! Get the bits at the lowest positions and map true to "1" and false to "0"
    A = merge( 1, 0, btest( i, idx ) )
    print *,A
  enddo
end program

Этот простой код заполняет A всеми комбинациями (по одной за раз) и печатает их последовательно.

./a.out 
           0           0           0
           1           0           0
           0           1           0
           1           1           0
           0           0           1
           1           0           1
           0           1           1
           1           1           1

Обратите внимание, что Фортран поддерживает только целые числа со знаком, поэтому старший бит здесь не используется. Это оставляет вам до 2^(32-1) комбинаций для (по умолчанию) 4-байтовых целых чисел, если вы начинаете с нуля, как показано здесь (длина массива до 31).

Чтобы получить полный диапазон, выполните цикл следующим образом:

  do i=-huge(1)-1,huge(1)

Это дает вам полные 2^32 различных вариантов для массивов длиной 32.

person Alexander Vogt    schedule 25.03.2016
comment
спасибо за интересное решение. В будущем мне придется обобщить свой код для недвоичных значений. Есть ли аналогичный трюк, если значения A(i) равны 0,1,...,M.? - person Math-fort; 26.03.2016
comment
@Math-fort Да, но на это общее решение был дан ответ, например, здесь :) - person Alexander Vogt; 26.03.2016
comment
Уважаемый Александр, Есть ли способ обработки массива длиной 2^(32)? спасибо, :-( - person Math-fort; 26.03.2016