アルゴリズム

[C言語] 優先待ち行列を実装する方法(プライオリティーキュー)

優先待ち行列(プライオリティーキュー)は、各要素に優先度を持たせ、優先度の高い順に要素を取り出すデータ構造です。 C言語で実装するには、ヒープ(通常は二分ヒープ)を用いるのが一般的です。 ヒープは完全二分木で、親ノードの優先度が子ノードより

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[C言語] 覆面算の解を求めるプログラムを実装する方法

覆面算は、文字で表された数式の各文字に数字を割り当てて正しい数式を成立させる問題です。 C言語で覆面算の解を求めるには、全探索(バックトラッキング)を用いる方法が一般的です。 覆面算とは何か 覆面算は、数式の中に文字が使われ、これらの文字に

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[C言語] 木構造を実装する方法(二分探索木)

C言語で二分探索木を実装するには、まずノードを表す構造体を定義します。 この構造体には、データを格納する変数と、左右の子ノードへのポインタを持たせます。 次に、ノードの挿入、検索、削除などの操作を関数として実装します。 挿入では、再帰的に木

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[C言語] 乱塊法(実験計画法)を実装する方法

乱塊法は、実験計画法の一種で、実験対象をブロック(塊)に分け、各ブロック内でランダムに処理を割り当てる方法です。 C言語で乱塊法を実装するには、まずデータをブロックに分け、各ブロック内でランダムに処理を割り当てるためにrand()関数を使用

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[C言語] 余弦積分を計算するアルゴリズムを実装する方法

C言語で余弦積分(Cosine Integral, \( \text{Ci}(x) \))を計算するには、数値積分法を用いるのが一般的です。 余弦積分は次の形で定義されます: \[\text{Ci}(x) = -\int_x^{\infty

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[C言語] 連立1次方程式を解く方法(吐き出し法/クラメルの公式/反復法)

C言語で連立一次方程式を解く方法には、いくつかの手法があります。 吐き出し法(ガウスの消去法)は、行列を上三角行列に変換し、後退代入で解を求めます。 クラメルの公式は、行列の行列式を用いて解を求める方法で、\(Ax = b\)の形の方程式に

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[C言語] 連分数補間関数を計算するプログラムを実装する方法

連分数補間は、与えられたデータ点を基に、連分数形式で関数を近似する手法です。 C言語で連分数補間関数を計算するプログラムを実装するには、まずデータ点(\(x_i, y_i\))を入力として受け取り、連分数の係数を計算します。 次に、その係数

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[C言語] 連分数展開プログラムを実装する方法

連分数展開は、数を分母が1の分数の繰り返しとして表現する方法です。 C言語で連分数展開を実装するには、まず与えられた数値を整数部分と小数部分に分け、整数部分を出力し、小数部分に対して再帰的に同じ処理を行います。 具体的には、整数部分を取得す

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[C言語] 連長圧縮(ランレングス圧縮)を実装する方法

連長圧縮(ランレングス圧縮)は、データ内で連続して現れる同じ値を、その値と連続する回数で表現する圧縮手法です。 C言語で実装する際の基本的な流れは、入力データを1文字ずつ走査し、同じ文字が連続している場合はその文字と連続回数を記録します。

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[C言語] 連検定アルゴリズムを実装する方法

連検定アルゴリズムは、データの連続性や順序性を検定するための統計的手法です。 C言語で実装する際には、まずデータセットを配列などで保持し、次にそのデータの連続性を評価するためのルールを定義します。 例えば、データの増加・減少のパターンをカウ

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[C言語] 多変量解析関数を実装する方法

C言語で多変量解析関数を実装するには、まず解析手法(例:重回帰分析、主成分分析、クラスター分析など)を選定し、そのアルゴリズムをコード化します。 データは通常、配列や構造体で管理し、行列演算が必要な場合は、行列ライブラリを使用するか、自作す

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[C言語] 単位球上にランダムな点を生成するアルゴリズム

単位球上にランダムな点を生成するには、球面座標系を利用する方法が一般的です。 まず、2つの乱数を使用して、方位角\(\theta\)と仰角\(\phi\)を決定します。 方位角\(\theta\)は0から\(2\pi\)の範囲で一様に分布さ

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[C言語] テトロミノの箱詰め問題を解く方法

テトロミノの箱詰め問題は、異なる形状のテトロミノ(4つの正方形が繋がった形)を、指定された領域(通常は長方形のグリッド)に隙間なく配置するパズルです。 この問題を解くには、バックトラッキングや深さ優先探索(DFS)などの探索アルゴリズムがよ

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[C言語] チェックサムの生成やチェックを実装する方法

チェックサムは、データの整合性を確認するために使用される値です。 C言語でチェックサムを生成・チェックする方法は、データの各バイトを順に処理し、特定の演算(通常は加算やXOR)を行って結果を得るというものです。 例えば、単純な加算チェックサ

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[C言語] たらいまわし関数(竹内関数)を実装する方法

たらいまわし関数(竹内関数)は、再帰的な関数の一種で、以下のように定義されます。 引数がある条件を満たすまで再帰的に呼び出され、最終的に結果を返します。 C言語での実装は、関数を定義し、再帰的に呼び出す形で行います。 基本的な定義は次の通り

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[C言語] ダグラスプーカーアルゴリズムを実装する方法

ダグラスプーカーアルゴリズムは、与えられた点群から不要な点を削除し、曲線や輪郭を簡略化する手法です。 C言語で実装する際の基本的な流れは、まず点群を配列で表現し、再帰的に処理を行います。 アルゴリズムは、最初と最後の点を結ぶ直線から最も離れ

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[C言語] ダイクストラ法を実装して経路探索を行う方法

ダイクストラ法は、グラフ上の最短経路を求めるアルゴリズムです。 C言語で実装する際には、まずグラフを隣接行列や隣接リストで表現します。 次に、各頂点の最短距離を格納する配列と、訪問済みかどうかを管理する配列を用意します。 初期状態では、始点

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[C言語] スプライン補間を実装する方法

スプライン補間は、与えられたデータ点を滑らかに結ぶための手法で、特に三次スプラインがよく使われます。 C言語でスプライン補間を実装するには、まずデータ点を準備し、次に各区間で三次多項式を定義します。 三次スプラインでは、各区間の多項式の係数

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[C言語] クラスカル法を用いて最小全域木を求める方法

クラスカル法は、グラフの最小全域木(MST)を求めるための貪欲法の一種です。 C言語でクラスカル法を実装する際の基本的な手順は以下の通りです。 まず、グラフの全ての辺を重みの昇順にソートします。 次に、Union-Find(またはDisjo

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