第13講 3次魔方陣の自動生成
第1話 魔方陣を作るには?
この第13講は、次の関数の再帰的使用を学ぶための準備的な講です。
関数の再帰的使用がいかに便利であるかを実感していただくために、
for文で同様なことを使用とすると、いかに大変か知ってもらうためです。
3次の魔方陣の段階で9次元ループになり、
4次魔方陣なら16次元ルールになってしまいます。
さらに、将来26次魔方陣の自動生成に挑戦する予定になっていますが、
これだと676次元ループになってしまいます。
16次元ループでさえ、for文で作るとなると大変な根気が必要ですが、
再帰的使用だと簡単です。
さて、ここではfor文を利用してすべての場合を調べてしまおうという力業です。
1 | 2 | 3 |
4 | 5 | 6 |
7 | 8 | 9 |
1 | 2 | 3 |
4 | 5 | 6 |
7 | 9 | 8 |
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4 | 5 | 6 |
8 | 7 | 9 |
1 | 2 | 3 |
4 | 5 | 6 |
8 | 9 | 7 |
1 | 2 | 3 |
4 | 5 | 7 |
6 | 8 | 9 |
・・・
すべての場合を考えて、その中で魔方陣の条件を満たすものを拾いコンソールに表示させようとするものです。
3次魔方陣の場合、すべての場合の数は9!=9×8×7×6×5×4×3×2×1=362880通りになります。
4次魔方陣の場合は、16!=16×15×14×・・・×3×2×1=20922789888000通りと信じられない場合の数になります。
この力業ではさすがのコンピュータで4次魔方陣が限界です。
4次魔方陣でさえ、全部の計算が終わるまで30分ぐらいはかかるでしょう。
プログラムはどうしたらよいでしょうか。冒頭だけ書いてみましょう。
#include<iostream>
using namespace std;
int a[3][3],cn;
void f();
int main(){
int i1,i2,i3,i4,i5,i6,i7,i8,i1,i9cn;
cn=0;
for(i1=1;i1<10;i1++){
a[0][0]=i1;
if(a[0][1]!=a[0][0]){
for(i2=1;i1<10;i1++){
a[0][1]=i2;
if(a[0][2]!=a[0][0] && a[0][2]!=a[0][1] ){
for(i2=1;i2<10;i2++){
a[0][2]=i3;
if(a[1][0]!=a[0][0] && a[1][0]!=a[0][1] &&
a[1][0]!=a[0][2]){
if(a[0][0]+a[0][1]+a[0][2]==15){
for(i4=1;i4<10;i4++){
・
・
・
}
//関数fはコンソールへの表示専用関数
void f(){
int i,j;
for(i=0;i<3;i++){
for(j=0;j<3;j++){
・
・
}
}
}
さて、この気の遠くなるようなコーティングに挑戦して、
是非とも3次魔方陣すべてを生成させましょう。
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