アルゴリズム

[C言語] Boyer-Moore法による効率的な文字列検索アルゴリズムの実装

Boyer-Moore法は、文字列検索アルゴリズムの一つで、特に長いテキスト内でのパターン検索において効率的です。 このアルゴリズムは、テキストとパターンを右から左に比較し、不一致が見つかった場合に効率的にシフトを行うことで検索を高速化しま

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[C言語] Bezier曲線の基礎と実装方法

Bezier曲線は、コンピュータグラフィックスで滑らかな曲線を描くための数学的手法です。 基本的なBezier曲線は、始点と終点、そして1つ以上の制御点を用いて定義されます。 これらの点を使って、曲線の形状を制御します。 C言語での実装では

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[C言語] Bessel関数の使い方と実装方法

Bessel関数は、特に波動現象や振動現象の解析において重要な特殊関数です。 C言語でBessel関数を使用するには、標準ライブラリには含まれていないため、GNU Scientific Library (GSL) などの外部ライブラリを利用

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[C言語] Bernoulli数の計算と応用方法

Bernoulli数は、数学における一連の有理数で、数論や解析学で重要な役割を果たします。 C言語でBernoulli数を計算するには、再帰的な関係式や既知の数値を用いたテーブルルックアップを利用する方法があります。 これらの数は、特に数列

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[C言語] Ackermann関数の実装とその計算の仕組み

Ackermann関数は、再帰的に定義された数学的関数で、計算理論における非プリミティブ再帰の例として知られています。 C言語での実装は、再帰関数を用いて行われます。 関数は2つの非負整数mとnを引数に取り、以下のルールに従って計算されます

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[C言語] 正弦積分の計算方法と実装例

正弦積分は、数学における特殊関数の一つで、Si(x)として表されます。 これは、0からxまでのsin(t)/tの不定積分です。 C言語で正弦積分を計算するには、数値積分法を用いるのが一般的です。 例えば、台形法やシンプソン法を使って数値的に

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[C言語] 5重対角行列を用いた連立方程式の解法

5重対角行列を用いた連立方程式の解法は、特定の構造を持つ行列に対して効率的に解を求める手法です。 5重対角行列とは、主対角線とその上下に2本ずつの対角線を持つ行列のことです。 このような行列は、特に数値解析や物理シミュレーションで頻繁に現れ

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アルゴリズム

[C言語] 自己組織化探索アルゴリズムの実装と最適化

自己組織化探索アルゴリズムは、データ構造内の要素を効率的に検索するための手法で、アクセス頻度に基づいて要素の配置を動的に調整します。 C言語での実装では、リストや配列を用いて要素の再配置を行います。 最適化のためには、頻繁にアクセスされる要

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アルゴリズム

[C言語] 幾何分布の実装と応用方法

幾何分布は、成功確率が一定の試行を繰り返し、初めて成功するまでの試行回数を表す確率分布です。 C言語で幾何分布を実装するには、乱数を用いて試行をシミュレートし、成功するまでの試行回数をカウントします。 具体的には、rand()関数を使って0

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アルゴリズム

[C言語] 3重対角行列を用いた連立方程式の解法

3重対角行列は、主対角線とその上下の隣接対角線にのみ非ゼロ要素を持つ行列です。 この特性を利用して、連立方程式を効率的に解くことができます。 C言語では、Thomasアルゴリズム(トリディアゴナル行列アルゴリズム)が一般的に用いられます。

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アルゴリズム

[C言語] ハミング距離の計算方法と実装例

ハミング距離は、2つの同じ長さの文字列またはビット列の間で異なる位置の数を示します。 C言語でハミング距離を計算するには、通常、2つのビット列をXOR演算し、その結果のビット列で1が立っているビットの数を数えます。 実装例として、まず2つの

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[C言語] 2変量正規分布の実装と応用方法

2変量正規分布は、2つの変数が正規分布に従い、相関を持つ場合の分布を表します。 C言語での実装には、まず平均ベクトルと共分散行列を定義し、乱数生成ライブラリを用いて標準正規分布から乱数を生成します。 次に、Cholesky分解を用いて共分散

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アルゴリズム

[C言語] Gray符号の生成と変換方法

Gray符号は、隣接する値が1ビットだけ異なるように設計された2進数の符号です。 C言語でGray符号を生成するには、通常の2進数をGray符号に変換する方法として、gray = n ^ (n >> 1);を使用します。 ここで

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アルゴリズム

[C言語] 2分木の基本と実装方法

2分木(バイナリツリー)は、各ノードが最大で2つの子ノードを持つデータ構造です。 基本的な要素は「ノード」で、各ノードにはデータと2つのポインタ(左子と右子)が含まれます。 C言語での実装には、まずノードを表す構造体を定義し、次にノードを動

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アルゴリズム

[C言語] Gauss法による連立方程式の解法

Gauss法は、連立一次方程式を解くための直接法の一つで、行列を用いて方程式を解く手法です。 C言語で実装する際には、まず係数行列と定数ベクトルを用意し、行列の前進消去と後退代入を行います。 前進消去では、行列を上三角行列に変換し、後退代入

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[C言語] 2分法による効率的な探索アルゴリズムの実装

2分法による効率的な探索アルゴリズムは、一般に「二分探索法」として知られています。 このアルゴリズムは、ソートされた配列内で特定の要素を効率的に見つけるために使用されます。 基本的な考え方は、配列の中央要素と探索対象を比較し、探索範囲を半分

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[C言語] Gauss-Seidel法による連立方程式の解法

Gauss-Seidel法は、連立一次方程式を反復的に解くための数値解析手法です。 この方法は、与えられた行列を対角優位にすることで収束性を高め、各変数を順次更新していきます。 具体的には、各変数の新しい値を計算する際に、すでに更新された他

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[C言語] 2次方程式の解法とプログラム実装

C言語で2次方程式の解を求めるには、一般的に ax^2 + bx + c = 0 の形を考え、解の公式「x = (-b ± √(b^2 – 4ac)) / (2a)」を使用します。 プログラム実装では、まず判別式 D = b^2

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[C言語] Gauss-Jordan法で行列の逆行列を求める方法

Gauss-Jordan法は、行列の逆行列を求めるための直接法の一つです。 この方法では、元の行列と同じサイズの単位行列を用意し、元の行列を行基本変形を用いて単位行列に変換します。 この過程で単位行列に施した変形を記録し、それが元の行列の逆

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