ループが無駄に複雑な気が…

質問

以下は私が作成したプログラムで、
1.form[4][4][4]の三次元配列に0～32のランダムな正の整数を入れる
2.このランダムな数値の同じものは2つまで
3.form[i][j][0]～form[i][j][3]には同じ数値が入ってはいけない

という条件を考えて作成したのですが、無駄に複雑になった気がします。
このプログラムはform[i][j][0]～form[i][j][3]が入らないように、数値が被ったら最初からやり直しにしています。
この作り方だと、これ入れないと最後の1個が被ってしまうものだったら無限ループが起きてしまうので…。

この無駄に複雑になってしまった気がするプログラムを、もっとシンプルに出来ないでしょうか？

import java.util.Random;
public class Loop {
public static void main(String[] args){
int num;
int[] check=new int [32];
int[][][] form=new int[4][4][4];
Random rand=new Random();
int i=0,j=0,k=0;
for(i=0;i<32;i++)
check[i]=0;
i=-1;
while(true){
while(true){
while(i<3){
num=rand.nextInt(32);
if(check[num]!=2){
i++;
form[i][j][k]=num;
System.out.println(i+" "+j+" "+k+" "+form[i][j][k]);
check[num]++;
if(0<k){
for(int l=0;l<k;l++){
if(form[i][j][k]==form[i][j][l]){//同じだったらループのやり直し
for(int m=0;m<32;m++)
check[m]=0;
i=-1;
j=0;
k=0;
}
}
}
}
}
if(j==3)
break;
num=rand.nextInt(32);
if(check[num]!=2){
i=0;
j++;
form[i][j][k]=num;
System.out.println(i+" "+j+" "+k+" "+form[i][j][k]);
check[num]++;
}
}
if(k==3)
break;
num=rand.nextInt(32);
if(check[num]!=2){
i=0;
j=0;
k++;
form[i][j][k]=num;
System.out.println(i+" "+j+" "+k+" "+form[i][j][k]);
check[num]++;
}

}
for(i=0;i<4;i++){
for(j=0;j<4;j++){
for(k=0;k<4;k++){
System.out.println(k+" "+j+" "+i+" "+form[k][j][i]);
}
}
}
System.out.println("end");
System.exit(0);
}
}

回答No.7

noname#251971 · ベストアンサー

何度もすみません。

結局、ランダムに配置していったら
最後に残る2つが同じ値で同じ場所になる可能性はあるので、
入れ替えは必要になってくるのかな、と思いました。

ということで最初に kmee さん提案されていた案が一番かと思います。
試しに実装してみると、以下のような感じでしょうか。

http://ideone.com/Rtky5V

# 余計コードもありますが、最初に2メソッドが目的のものです。

回答No.6

noname#251971

○No.3の補足に対してです

おうふ。。。
失礼しました、それはありえますよね。。。

そうしたら、最後に残った4個に対する処理を特殊化して、
重複があれば kmee さんの提案されている方法を拝借して、
重複が無くなるように入れ替える、とかでしょうか。。

なんか、もうすこしすっきり行く方法が
ありそうに思えて、なかなか見つからないですね。

回答No.5

osamuy

＞ http://ideone.com/vCGGDy

条件3.のところが抜けてた。だめですね。

お礼

返信ありがとうございます。
toras9000さんのプログラムよりも少ないステップ数で仕上がっていたのでびっくりしました。

回答No.4

osamuy

こんなとか。
で、いざ回答仕様と思ったら、kmeeさんのと被ってた。
やはり使い慣れない言語は、時間がかかるなあ。

参考URL：

http://ideone.com/vCGGDy

回答No.3

noname#251971

自分も、0～31の範囲の値であるとの前提にて、コードを書いてみました。

kmee さんの回答とほぼ同じような考え方ですが、
条件「3」に対する対処が若干異なります。
# 格納すべき値のリストから、重複しない4つを取り出してから格納する

----------
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

public class MyLoop {

public static int[][][] getForm() {
// ランダムに配置する数値ソース
ArrayList<Integer> sourceNum = new ArrayList<Integer>();
for (int i = 0; i < 32; i++) {
sourceNum.add(i);
sourceNum.add(i);
}

int[][][] form = new int[4][4][4];
Integer[] tmpSeq = new Integer[4];
Random random = new Random();

for (int i = 0; i < 4; i++) {
for (int j = 0; j < 4; j++) {
// 重複しない4要素を取り出す
int k = 0;
do {
int rndIndex = random.nextInt(sourceNum.size());
tmpSeq[k] = sourceNum.get(rndIndex);

Boolean duplicate = false;
for (int l = 0; l < k; l++) {
if (tmpSeq[k].intValue() == tmpSeq[l].intValue()) {
duplicate = true;
break;
}
}
if (!duplicate) {
k++;
}
} while (k < 4);

// 目的の配列への格納、および数値ソースからの除去
for (k = 0; k < 4; k++) {
form[i][j][k] = tmpSeq[k];
sourceNum.remove(tmpSeq[k]);
}
}
}

return form;
}
}

お礼

返信ありがとうございます
私の不恰好なプログラムよりきれいな書き方になっていていいと思うのですが、このプログラムだと、
最後に残った4つのランダムな数値が例えば1,1,2,3等となった場合、無限ループを起こしてしまいます。
私のプログラムの
if(form[i][j][k]==form[i][j][l]){//同じだったらループのやり直し
for(int m=0;m<32;m++)
check[m]=0;
i=-1;
j=0;
k=0;
}
}
の部分は、ループ回数が増えてしまいますが、こういった事態を避けたかったため、追加してあります。

回答No.2

oioi_douda

全体的にアルゴリズムが無駄。
特に
>数値が被ったら最初からやり直しにしています。
これが無駄。

回答No.1

kmee

最初に確認です。
0～32とありますが、 nextInt(32)は 0≦n≦32-1 の乱数nになり、32にはなりません。
32と31、どちらが最大値なのでしょうか?

以下、31として話を進めますが、32でも同様に考えることができます。

その方法では、乱数列によっては絶対に終わりません。
ちょっと考え方を変えてみましょう。

4*4*4=64個の箱に0～31の数を、その条件で入れたら、0～31がどれも2つずつになりますよね?
ということは、その「0～31がどれも2つずつ」の64個をランダムに並び変えて、それを順番に取り出してform[i][j][k]に順番に入れていけば

> 1.form[4][4][4]の三次元配列に0～31のランダムな正の整数を入れる
> 2.このランダムな数値の同じものは2つまで

という条件は満します。
あとは、重複が無くなるまで、その重複する値を他の箇所と入れ替えていけば、 3. も満します

お礼

返信ありがとうございます
0～32はタイプミスです…
0～31でした