Go to the documentation of this file.00001
00002
00003
00004
00005
00006
00007
00008
00009
00010
00011
00012
00013
00014
00015
00016
00017
00018
00019
00020
00021
00022
00023
00024
00025
00026
00027
00028
00029
00030
00031
00032
00033
00034
00035
00036
00037
00038
00039
00040
00041
00042 #ifndef SUNDANCE_COMBINATORIALUTILS_H
00043 #define SUNDANCE_COMBINATORIALUTILS_H
00044
00045 #include "SundanceDefs.hpp"
00046 #include "Teuchos_Array.hpp"
00047 #include "SundanceMultiSet.hpp"
00048 #include "SundanceMap.hpp"
00049 #include "SundanceOrderedTuple.hpp"
00050
00051 namespace Sundance
00052 {
00053 using Teuchos::Array;
00054 class IntVec;
00055
00056
00057
00058
00059
00060
00061 Array<Array<int> > partitionInteger(int n);
00062
00063
00064
00065
00066 void weightedPartitions(int n, const Array<int>& w,
00067 Array<Array<int> >& parts);
00068
00069
00070 void weightedOrderedPartitions(const IntVec& v, const Array<int>& w,
00071 Array<Array<IntVec> >& parts);
00072
00073
00074
00075 void pSet(const IntVec& lambda, const IntVec& nu, int s,
00076 Array<Array<IntVec> >& K, Array<Array<IntVec> >& L);
00077
00078
00079
00080
00081 void restrictedCompositions(int n, int M, Array<Array<int> >& rComps);
00082
00083
00084 bool nextNum(Array<int>& digits, const Array<int>& radix);
00085
00086
00087
00088
00089
00090
00091 Array<Array<Array<int> > > compositions(int n);
00092
00093
00094
00095
00096
00097 Array<Array<int> > nonNegCompositions(int n, int J);
00098
00099
00100
00101
00102
00103
00104
00105 Array<Array<MultiSet<int> > > multisetCompositions(int s,
00106 const MultiSet<int>& x);
00107
00108
00109
00110
00111 Set<MultiSet<int> > multisetSubsets(const MultiSet<int>& x);
00112
00113
00114
00115
00116
00117
00118
00119
00120
00121
00122
00123
00124
00125
00126
00127 Array<Array<MultiSet<int> > > multisetSubsetNTuples(int n,
00128 const MultiSet<int>& x);
00129
00130
00131
00132
00133
00134
00135 Array<Array<int> > distinctIndexTuples(int m, int n);
00136
00137
00138
00139
00140
00141
00142
00143
00144
00145
00146 Array<Array<int> > indexCombinations(const Array<int>& s);
00147
00148
00149 int pow2(int n);
00150
00151
00152
00153
00154 Array<int> bitsOfAnInteger(int x, int n);
00155
00156
00157
00158
00159
00160 template <class T>
00161 class Pair: public OrderedPair<T, T>
00162 {
00163 public:
00164 Pair(const T& a, const T& b)
00165 : OrderedPair<T, T>(a, b)
00166 {;}
00167 };
00168
00169 template <class T> inline
00170 std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Pair<T>& p)
00171 {
00172 os << "Pair(" << p.first() << ", " << p.second() << ")";
00173 return os;
00174 }
00175
00176
00177
00178
00179 template <class T>
00180 class SortedPair: public OrderedPair<T, T>
00181 {
00182 public:
00183 SortedPair(const T& a, const T& b)
00184 : OrderedPair<T, T>(std::min(a, b), std::max(a,b))
00185 {;}
00186 };
00187
00188 template <class T> inline
00189 std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const SortedPair<T>& p)
00190 {
00191 os << "Pair(" << p.first() << ", " << p.second() << ")";
00192 return os;
00193 }
00194
00195
00196
00197
00198
00199
00200
00201 Set<Pair<MultiSet<int> > >
00202 loadPartitions(int x, int n,
00203 const MultiSet<int>& left,
00204 const MultiSet<int>& right);
00205
00206
00207
00208
00209
00210
00211 Set<Pair<MultiSet<int> > >
00212 binaryPartition(const MultiSet<int>& m);
00213
00214
00215
00216
00217
00218
00219 Set<MultiSet<MultiSet<int> > >
00220 multisetPartitions(const MultiSet<int>& m);
00221
00222
00223
00224
00225
00226 Map<int, int> countMap(const MultiSet<int>& m);
00227
00228
00229
00230 template <class T> inline
00231 Array<Array<Array<T> > > indexArrangements(const MultiSet<T>& mu,
00232 const Array<int>& k)
00233 {
00234 int nBins = k.size();
00235
00236 int M = 0;
00237 for (int i=0; i<nBins; i++)
00238 {
00239 M += k[i];
00240 }
00241
00242 Array<T> I;
00243 typename MultiSet<T>::const_iterator iter;
00244 for (iter=mu.begin(); iter!=mu.end(); iter++)
00245 {
00246 I.append(*iter);
00247 }
00248
00249 Array<Array<Array<T> > > rtn;
00250
00251 do
00252 {
00253 Array<Array<T> > bins(nBins);
00254 int count = 0;
00255 for (int i=0; i<nBins; i++)
00256 {
00257 for (int j=0; j<k[i]; j++)
00258 {
00259 bins[i].append(I[count++]);
00260 }
00261 }
00262 rtn.append(bins);
00263 }
00264 while (std::next_permutation(I.begin(), I.end()));
00265 return rtn;
00266 }
00267
00268
00269
00270
00271 template <class T> inline
00272 Array<Array<Array<T> > > binnings(const MultiSet<T>& mu, int n)
00273 {
00274 int N = mu.size();
00275 Array<Array<int> > c = compositions(N)[n-1];
00276 Array<Array<Array<T> > > rtn;
00277
00278 for (int i=0; i<c.size(); i++)
00279 {
00280 Array<Array<Array<T> > > a = indexArrangements(mu, c[i]);
00281 for (int j=0; j<a.size(); j++)
00282 {
00283 rtn.append(a[j]);
00284 }
00285 }
00286 return rtn;
00287 }
00288
00289
00290 inline int factorial(const MultiSet<int>& ms)
00291 {
00292 Sundance::Map<int, int> counts;
00293
00294 for (MultiSet<int>::const_iterator i=ms.begin(); i!=ms.end(); i++)
00295 {
00296 if (counts.containsKey(*i)) counts[*i]++;
00297 else counts.put(*i, 1);
00298 }
00299
00300 int rtn = 1;
00301 for (Sundance::Map<int, int>::const_iterator
00302 i=counts.begin(); i!=counts.end(); i++)
00303 {
00304 int f = 1;
00305 for (int j=1; j<=i->second; j++) f *= j;
00306 rtn *= f;
00307 }
00308 return rtn;
00309 }
00310
00311
00312 }
00313
00314
00315
00316 #endif
00317
00318
00319