Wie man alle Variationen eines Arrays mit Elementen erhält, die null oder eins sind

Question

Ich werde eine do-Schleife über mögliche Werte eines Array-Elements schreiben. Genauer gesagt habe ich ein Array, sagen wir A(:) mit der Größe n und jedes Element des Arrays A kann 0 oder 1 sein. Ich möchte über alle möglichen Werte von Elementen von A iterieren. Natürlich ist ein einfacher Weg

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

end do 
end do 

aber die Größe meines Arrays ist groß und diese Methode ist nicht sehr geeignet. Gibt es einen besseren Weg, dies zu tun?

Answer 1

Da dies nur binär ist, verwenden Sie für diese Aufgabe keine Ganzzahlen. inkrementieren nur die Ganzzahl um eins für jede der Kombinationen und die entsprechenden Bits ausgelesen btest Verwendung:

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 

Dieses einfache Code A mit allen Kombinationen (einer nach dem anderen) füllt und druckt sie nacheinander.

./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 

Beachten Sie, dass Fortran nur signed integers hat, so das höchste Bit ist hier nicht verwendbar. Dies lässt Sie bis zu 2^(32-1) Kombinationen für (Standardeinstellung) 4 Byte Ganzzahlen, wenn Sie wie hier gezeigt von Null beginnen (Array-Länge bis zu 31).

das gesamte Spektrum zu erhalten, in der folgenden Art und Weise die Schleife tun:

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

Dies gibt Ihnen die vollen 2^32 verschiedenen Variationen für Arrays mit einer Länge von 32