DouKaku? 4878 nobsun: 条件を満す組み合せを生成するが、できるだ...(魔方分割数)

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条件を満す組み合せを生成するが、できるだけ余分なものを生成しないように
したつもり．

1 から n までの数から，k 個選ぶ組み合せのリストを生成する際に
採用されなかった残りの n-k 個の要素のリストをペアにするようにした
関数 comb を定義する．残りの部分には当然，既に採用した数ははいっていない．

comb' は和の制約を加え，さらに残りの組み合せ(リスト)が採用されたものより
辞書順で大きいものだけを採用するようにしてある．これによって，組み合せ
(リスト)のリスト同士の同一性をチェックしなくてすむ．

実行結果は以下のとおり．

% time ./magic 4
392
./magic 4  0.00s user 0.00s system 93% cpu 0.008 total
% time ./magic 5
3245664
./magic 5  47.19s user 0.40s system 99% cpu 47.590 total

module Main (main) where

import Data.List
import System.Environment

comb :: Int -> [a] -> [([a],[a])]
comb 0 xs = [([],xs)]
comb _ [] = []
comb k (x:xs) = [ (x:ys,zs) | (ys,zs) <- comb (k-1) xs ]
              ++[ (ys,x:zs) | (ys,zs) <- comb k     xs ]

comb' :: Int -> Int -> [Int] -> [([Int],[Int])]
comb' s 0 xs | s == 0    = [([],xs)]
             | otherwise = []
comb' _ _ []             = []
comb' s k (x:xs) = [ (x:ys,zs) | (ys,zs) <- comb (k-1) xs, s == x+sum ys ]

foo s k (acc,xs) = case unzip $ comb' s k xs of
  (yss,zss) -> zip (map (:acc) yss) zss
            
magic n = map (reverse . fst) $ iterate (concatMap (foo s n)) [([],ns)] !! n
  where ns = [1..n^2]
        s  = sum ns `div` n

main = print . length . magic . read . head =<< getArgs

comb の方にも和の制約を入れたら手元のマシンで
magic 5 のケースが４倍速になりました。

comb :: Int -> Int -> [Int] -> [([Int],[Int])]
comb s _ xs | s < 0 = []
comb s 0 xs | s == 0    = [([],xs)]
            | otherwise = []
comb _ _ [] = []
comb s k (x:xs) = [ (x:ys,zs) | (ys,zs) <- comb (s-x) (k-1) xs ]
                ++[ (ys,x:zs) | (ys,zs) <- comb s     k     xs ]

comb' :: Int -> Int -> [Int] -> [([Int],[Int])]
comb' s 0 xs | s == 0    = [([],xs)]
             | otherwise = []
comb' _ _ []             = []
comb' s k (x:xs) = [ (x:ys,zs) | (ys,zs) <- comb (s-x) (k-1) xs ]

もう少し速くなりました。
ついでにグループ分けの数を求めるのに必要な部分だけに削りました。

module Main (main) where

import Data.List
import System.Environment

comb s 0 xs | s == 0    = [xs]
            | otherwise = []
comb s k (x:xs)
  | k * x > s = []
  | otherwise = comb (s-x) (k-1) xs ++ map (x:) (comb s k xs)
comb _ _ _ = []

comb' s k (x:xs)
  | k * x > s = []
  | otherwise = comb (s-x) (k-1) xs
comb' _ _ _ = []

magic n = iterate (concatMap (comb' s n)) [ns] !! n
  where ns = [1..n^2]
        s  = sum ns `div` n

main = print . length . magic . read . head =<< getArgs

DouKaku?

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