ビット全探索
(ugilib/bit/bit_exhaustive_search.hpp)

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• Last update: 2024-04-03 22:46:30+09:00
• Include: #include "ugilib/bit/bit_exhaustive_search.hpp"

Depends on

• ugilib/base/constants.hpp
• ugilib/base/definitions.hpp
• 数値 -> ビット配列 (ugilib/bit/bit_util.hpp)

Verified with

• tests/bit/bit_exhaustive_search.test.cpp

Code

#pragma once
#include <bits/stdc++.h>
#include "ugilib/bit/bit_util.hpp"

namespace ugilib {
    /**
     * @brief ビット全探索
     * @param digit ビット数
     * @param f ビット配列を渡して、それに応じた処理を行う関数
     * @details ラムダを受け取って、ビット全探索を行う
     * @example
     * vector<int> ans;
     * auto f = [&](const auto &&bits) {
     *    if (count(bits.begin(), bits.end(), true) == 2) {
     *        ans.push_back(bits_to_num(bits));
     *    }
     *    return false;
     * };
     * bit_exhaustive_search(4, f);
     * // ans = {3, 5, 6, 9, 10, 12}
     *
    */
    template <typename Func>
    void bit_exhaustive_search(const size_t &digit, Func f) {
        for (ll i = 0; i < (1 << digit); i++) {
            bool will_break = f(num_to_bits(i, digit));
            if (will_break) break;
        }
    }
}  // namespace ugilib

#line 2 "ugilib/bit/bit_exhaustive_search.hpp"
#include <bits/stdc++.h>
#line 2 "ugilib/base/definitions.hpp"

using ll = long long;
using ull = unsigned long long;
using ld = long double;
#define rep(i, n) for(size_t i = 0; i < n; i++)  // rep macro
#define all(v) begin(v), end(v)  // all iterator
#line 3 "ugilib/base/constants.hpp"

namespace ugilib::constants {
    template<typename T>
    inline constexpr T INF = std::numeric_limits<T>::max() / 2;
} // namespace ugilib::constants

const ll INF = ugilib::constants::INF<ll>;
#line 4 "ugilib/bit/bit_util.hpp"

using namespace std;

namespace ugilib {
    /**
     * @brief 数値 -> ビット配列
     * @param num ビット配列にするための数値
     * @param digit ビット数
     * @return vector<bool> 変換されたビット配列. 0番目が一番下の桁
     * @details 数値を指定桁のビット配列に変換する
    */
    vector<bool> num_to_bits(const ll num, const size_t &digit) {
        vector<bool> bits(digit);
        for (int i = 0; i < digit; i++) {
            bits[i] = (num >> i) & 1U;
        }
        return bits;
    }

    /**
     * @brief ビット配列 -> 数値
     * @param bits 数値にするためのビット配列. 0番目が一番下の桁
     * @return ll 変換された数値
     * @details ビット配列を数値に戻す. num_to_bitsの逆変換
    */
    ll bits_to_num(const vector<bool> &bits) {
        ll num = 0;
        for (int i = 0; i < bits.size(); i++) {
            num += bits[i] << i;
        }
        return num;
    }
}  // namespace ugilib
#line 4 "ugilib/bit/bit_exhaustive_search.hpp"

namespace ugilib {
    /**
     * @brief ビット全探索
     * @param digit ビット数
     * @param f ビット配列を渡して、それに応じた処理を行う関数
     * @details ラムダを受け取って、ビット全探索を行う
     * @example
     * vector<int> ans;
     * auto f = [&](const auto &&bits) {
     *    if (count(bits.begin(), bits.end(), true) == 2) {
     *        ans.push_back(bits_to_num(bits));
     *    }
     *    return false;
     * };
     * bit_exhaustive_search(4, f);
     * // ans = {3, 5, 6, 9, 10, 12}
     *
    */
    template <typename Func>
    void bit_exhaustive_search(const size_t &digit, Func f) {
        for (ll i = 0; i < (1 << digit); i++) {
            bool will_break = f(num_to_bits(i, digit));
            if (will_break) break;
        }
    }
}  // namespace ugilib

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