for文・if文を用​いて、条件を満たすパ​ターンの組み合わせを​出したい

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実香
実香 am 16 Dez. 2022
Kommentiert: 実香 am 19 Dez. 2022
MATLAB初心者で手も足も出ないので、教えてください。
【やりたいこと】
条件を満たすような5つの変数のパターンの組み合わせを出したい。
 任意の値:N=〇
 変数:Za、Zb、Zc、Zd、Ze (全て整数で、値は5~150の範囲
 条件:Zc/Za>1
    (Zb・Ze)/(Zc・Zd)>1
    (Zb・Ze)/(Za・Zd)>1
    X=(Za+Zc)/N (整数
    Y=(Za・Zd+Zb・Ze)/(N・(ZbとZdの最大公約数)) (整数)
    Z=(Zc・ZdーZb・Ze)/(N・(ZbとZdの最大公約数)) (整数)
出力イメージとしては、
 (Za、Zb、Zc、Zd、Ze)=(11、11、34、12、38)
              (10、32、30、74、72)
                    ・
                    ・
                    ・
よろしくお願いします。
   
  2 Kommentare
Hernia Baby
Hernia Baby am 16 Dez. 2022
Zaなどはそれぞれベクトルですか?また、条件を満たすときにどのような操作をするのでしょうか?
実香
実香 am 16 Dez. 2022
ベクトルではなく、数値です。
条件が6つあると思うのですが、
条件をひとつ満たせば、次の条件を満たすかトライ、満たさなければ、Za~Zeの変数を変えてもう一度for文を回していく。といった感じでしょうか。
最終的な出力としては、全ての条件を満たした5つの値のパターンがズラズラと出てきたらいいなと考えています。
本当に間違っていると思うのですが、私はこのように書いてみました↓
clear variables;
N=5; %%ピニオンの歯数
for Za=5:15
for Zb=5:15
for Zc=5:40
for Zd=5:40
for Ze=5:40
U=Zc/Za;
V=(Zb*Ze)/(Zc*Zd);
W=(Zb*Ze)/(Za*Zd);
if U>1
continue
end
if V>1
continue
end
if W>1
continue
end
Q=gcd(Zb,Zd);%ZbとZdの最大公約数
X=(Za+Zc)/N;
Y=(Za*Zd+Zb*Ze)/(N*Q);
Z=(Za*Zd-Zb*Ze)/(N*Q);
if X==floor(X)
continue
end
if Y==floor(Y)
continue
end
if Z==floor(Z)
continue
end
A=[Za Zb Zc Zd Ze];
end
end
end
end
end
disp=(num2str(A));

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Akzeptierte Antwort

交感神経優位なあかべぇ
forとifを使って、素直に実装しようとすると、下記のようになりますかね。ただ、これだといつまで経っても処理が終わらないので、パフォーマンスを改善した実装が必要になると思います。
(ちなみにZ=(Zc・ZdーZb・Ze)/(N・(ZbとZdの最大公約数)) (整数)の条件のZcはZcでいいですかね?(コメントのコード文ではZcではなくZaだったので、どちらかが書き間違えかなと))
N = 5; % ピニオンの歯数
A = zeros(0, 5);
for Za = 5 : 150
for Zb = 5 : 150
for Zc = 5 : 150
for Zd = 5 : 150
for Ze = 5 : 150
if ~(Zc / Za > 1)
continue;
end
if ~((Zb * Ze) / (Zc * Zd) > 1)
continue;
end
if ~((Zb * Ze) / (Za * Zd) > 1)
continue;
end
X = (Za + Zc) / N;
if ~(X == floor(X))
continue;
end
Q = gcd(Zb, Zd);%ZbとZdの最大公約数
Y = (Za * Zd + Zb * Ze) / (N * Q);
if ~(Y == floor(Y))
continue;
end
Z = (Zc * Zd - Zb * Ze) / (N * Q);
if ~(Z == floor(Z))
continue;
end
A(end + 1, :) = [Za, Zb, Zc, Zd, Ze];
end
end
end
end
end
A % 結果の表示
上記コードの途中までの結果の答え
  2 Kommentare
交感神経優位なあかべぇ
事前に計算できる個所は計算しておき、for文内での計算はできるだけ最小限にするような形で実装しようとしましたが、答えが100万通りを超えていますので、中断しました。
N = 5; % ピニオンの歯数
A = zeros(1000000, 5);
prodList = (5 : 150)' .* (5 : 150);
ZxList = 5 : 150;
gcdList = zeros(146, 146);
for idx = 1 : 146
gcdList(idx, :) = gcd(ZxList(idx), 5 : 150);
end
prodQNList = gcdList .* N;
setAIdx = 1;
for ZaIdx = 1 : 146
for ZcIdx = ZaIdx + 1 : 146 % Zc/Za>1を満たすため、左式を使用。
X = (ZxList(ZaIdx) + ZxList(ZcIdx)) / N;
if ~(X == floor(X))
continue;
end
for ZbIdx = 1 : 146
for ZdIdx = 1 : 146
for ZeIdx = 1 : 146
if ~(prodList(ZbIdx, ZeIdx) > prodList(ZcIdx, ZdIdx))
continue;
end
if ~(prodList(ZbIdx, ZeIdx) > prodList(ZaIdx * ZdIdx))
continue;
end
prodQN = prodQNList(ZbIdx, ZdIdx); % ZbとZdの最大公約数
Y = (prodList(ZaIdx, ZdIdx) + prodList(ZbIdx, ZeIdx)) / prodQN;
if ~(Y == floor(Y))
continue;
end
Z = (prodList(ZcIdx, ZdIdx) - prodList(ZbIdx, ZeIdx)) / prodQN;
if ~(Z == floor(Z))
continue;
end
A(setAIdx, :) = [ZxList([ZaIdx, ZbIdx, ZcIdx, ZdIdx, ZeIdx])];
if setAIdx >= 1000000
error('変数Aの容量が足りません。');
end
setAIdx = setAIdx + 1;
end
end
end
end
end
変数Aの容量が足りません。
A(setAIdx : end, :) = []; % 余ったデータの削除
A % 結果の表示
実香
実香 am 19 Dez. 2022
ご回答ありがとうございます!!
>ちなみにZ=(Zc・ZdーZb・Ze)/(N・(ZbとZdの最大公約数)) (整数)の条件のZcはZcでいいですかね?
Zcで合ってます!!コードを間違えていました…
for文、if文を用いた場合、どうなるのかとても分かりやすかったです。
ありがとうございます。
値が大きくなりすぎないように数値を見直して、この方法で行ってみたいと思います!

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Weitere Antworten (1)

Hernia Baby
Hernia Baby am 16 Dez. 2022
まずはデータを用意
N = 1;
Z = randi([5 150],5000,5);
Za = Z(:,1);
Zb = Z(:,2);
Zc = Z(:,3);
Zd = Z(:,4);
Ze = Z(:,5);
条件を作る
idx1 = Zc./Za > 1;
idx2 = (Zb.*Ze)./(Zc.*Zd)>1;
idx3 = (Zb.*Ze)./(Za.*Zd)>1;
X = (Za+Zc)./N;
Y = (Za.*Zd+Zb.*Ze)./(N.*gcd(Zb,Zd));
Z = (Zc.*Zd-Zb.*Ze)./(N.*gcd(Zb,Zd));
% 整数か判定
idx4 = X == floor(X);
idx5 = Y == floor(Z);
idx6 = Z == floor(Z);
全てを満たす条件
idx = idx1 & idx2 & idx3 & idx4 & idx5 & idx6;
条件に合うものを抽出
Z(idx,:)
ans = 0×1 empty double column vector
  3 Kommentare
Hernia Baby
Hernia Baby am 16 Dez. 2022
存在しないのはそのようなZa,Zb,Zc,Zd,Zeがここには存在しないからです。
そして新しいコメントをみたのですが、ここでいう組み合わせとは
a = (1:3)';
b = (1:3)';
C = [a,b]
C = 3×2
1 1 2 2 3 3
でいうと
for ii = 1:height(C)
a(ii)*b(ii) > 5
end
ans = logical
0
ans = logical
0
ans = logical
1
のように3回テストをまわすのではなく、
for ii = 1:length(a)
for jj = 1:length(b)
a(ii)*b(jj) > 5
end
end
ans = logical
0
ans = logical
0
ans = logical
0
ans = logical
0
ans = logical
0
ans = logical
1
ans = logical
0
ans = logical
1
ans = logical
1
のように3×3=9回分テストを回すということなのでしょうか?
実香
実香 am 19 Dez. 2022
コメントありがとうございます!!
後者の認識のつもりでした…
分かりづらくてごめんなさい…
ただ、今回の場合forで回すと計算回数も多いため、Hernia Babyさんが最初に教えてくださった、
ランダムで数値を取り出したのち、行列で計算するのがとてもシンプルだと思いました。
とても勉強になりました!!

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