MainWindow.xaml.cs - master - Lisson/combinatorics

MainWindow.xaml.cs
787 строк26 KB
Ruslan
Добавьте файлы проекта.
12 июл 2024, 15:13
12 июл 2024, 15:13eb0ed24
using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Drawing;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Reflection;
using System.Security.Policy;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;
using static System.Net.Mime.MediaTypeNames;
//using Color = System.Windows.Media.Color;

namespace Combinator
{
    /// <summary>
    /// Interaction logic for MainWindow.xaml
    /// </summary>
    public partial class MainWindow : Window
    {
        List<Brush> listBrush = new List<Brush>();


        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();

            //wbSample.Source = new Uri("Data/peres1.html", UriKind.Relative);

            //string CurDir = Directory.GetCurrentDirectory();
            // wbSample.Source = new Uri(String.Format("file:///{0}/Data/peres1.html", CurDir));

            //string path =  + @"/Data/peres1.html";
            //wbSample.Navigate(path);
            newcolors();

        }


        #region 1 перестановки

        ////////////////// 1
        void newcolors()
        {
            var colorBrush = new SolidColorBrush();
            colorBrush.Color = System.Windows.Media.Color.FromRgb(0xED, 0x3D, 0x52);     //красный ED3D52
            listBrush.Add(colorBrush);

            colorBrush = new SolidColorBrush();
            colorBrush.Color = System.Windows.Media.Color.FromRgb(0x08, 0xBE, 0x3E);     //зеленый ABA63E
            listBrush.Add(colorBrush);

            colorBrush = new SolidColorBrush();
            colorBrush.Color = System.Windows.Media.Color.FromRgb(0x64, 0x97, 0xC4);     //синий 6497C4
            listBrush.Add(colorBrush);

            colorBrush = new SolidColorBrush();
            colorBrush.Color = System.Windows.Media.Color.FromRgb(0xB3, 0x9E, 0xD9);     //сиреневый B39ED9
            listBrush.Add(colorBrush);

            colorBrush = new SolidColorBrush();
            colorBrush.Color = System.Windows.Media.Color.FromRgb(0xD2, 0xE4, 0xFA);     //голубой D2E4FA
            listBrush.Add(colorBrush);

            colorBrush = new SolidColorBrush();
            colorBrush.Color = System.Windows.Media.Color.FromRgb(0xF2, 0xC6, 0xE1);     //светлорозовый F2C6E1
            listBrush.Add(colorBrush);

            colorBrush = new SolidColorBrush();
            colorBrush.Color = System.Windows.Media.Color.FromRgb(0xDA, 0xF4, 0xC6);     //светлозеленый DAF4C6
            listBrush.Add(colorBrush);
        }

        private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            int x = int.Parse(tInput1.Text);
            tResult1.Text = Factorial(x).ToString();

            string[] mas = M1(tInput1text.Text);
            string s = "";
            if (mas != null)
            {
                for (int i = 0; i < mas.Length; i++)
                {
                    if (mas[i] != null)
                        s += (i + 1).ToString() + " \t" + mas[i].ToString() + "\n";
                }
                tResult11.Text = s;

                /*
                if (x == tInput1text.Text.Length)
                {
                    stackPanel1.Children.Clear();
                    // передаем <количество уникальных элементов> <список вариантов перестановок>
                    stackPanel1.Children.Add(StackCircle(x, mas));  
                }
                */
            }
        }


        private void tInput1text_TextChanged(object sender, TextChangedEventArgs e)
        {
            tInput1.Text = tInput1text.Text.Length.ToString();
        }

        // факториал через итерации
        decimal Factorial(int c)
        {
            decimal res = 1;
            for (int i = 1; i <= c; i++)
            {
                res = res * i;
            }
            return res;
        }

        // факториал через рекурсию
        decimal Rfactorial(int a)
        {
            if (a == 1) return a;
            return a * Rfactorial(a - 1);
        }

        //1) перестановки Визуализация, список
        private string[] M1(string text)
        {
            string[] mas;
            int index = 0, b = 0;

            mas = new string[(int)Factorial(text.Length)];  //! Возможна Потеря данных decimal -> int
            M1allwords(mas, text, "", ref index, ref b);
            //Console.ReadLine();
            return mas;
        }
        static void M1allwords(string[] mas, string left, string processed, ref int index, ref int b)
        {
            if (left.Length != 1)
                for (int i = 0; i < left.Length; i++)
                    M1allwords(mas, M1delsim(left, i), processed + left[i], ref index, ref b);
            else
               if (M1unical(processed + left, mas, index))
            {
                mas[index++] = processed + left;
            }
            //return mas;
        }

        static string M1delsim(string s, int num)
        {
            string a = "";
            for (int i = 0; i < s.Length; i++)
                if (i != num) a = a + s[i];
            return a;
        }
        static bool M1unical(string s, string[] mas, int index)
        {
            //for (int i = 0; i < index; i++)
            //    if (s == mas[i]) return false;
            return true;
        }
        ////////////////// end 1 .перестановки Визуализация, список
        #endregion

        //рисуем кружки //1)
        /*
        void fun1(int c, string[] mas)
        {
            //очищаем поле(стэк) вывода кружков
            stackPanel1.Children.Clear();

            Dictionary<string, int> dic = new Dictionary<string, int>();
            for (int i = 0; i < c; i++)
            {
                if (!dic.ContainsKey(mas[0][i].ToString()))
                    dic.Add(mas[0][i].ToString(), i);
            }

            if (listBrush.Count < c)
            {
                int countNewColors = c - listBrush.Count;

                //создаем список кистей(цветов) которыми будут закрашиваться элементы
                for (int i = 0; i < countNewColors; i++)
                {
                    SolidColorBrush colorBrush = new SolidColorBrush();
                    Random random = new Random();
                    byte R = (byte)random.Next(0, 255);
                    byte G = (byte)random.Next(0, 255);
                    byte B = (byte)random.Next(0, 255);
                    colorBrush.Color = Color.FromRgb(R, G, B);
                    listBrush.Add(colorBrush);
                }
            }

            for (int line = 0; line < mas.Length; line++)
            {
                StackPanel stackPanel = new StackPanel();
                stackPanel.Orientation = Orientation.Horizontal;
                //создаем круги, закрашиваем, и добавляем в стек панель как дочерний элемент
                for (int column = 0; column < c; column++)
                {
                    Ellipse ellipse = new Ellipse();
                    ellipse.Width = 10;
                    ellipse.Height = 10;
                    string s1 = mas[line];
                    string x = s1[column].ToString();
                    //int y = int.Parse(x);
                    //int y = x - '0';
                    ellipse.Fill = listBrush[dic[x]];
                    ellipse.Stroke = new SolidColorBrush(Colors.Black);
                    stackPanel.Children.Add(ellipse);
                }

                //выводим в интерфейс
                stackPanel1.Children.Add(stackPanel);
            }
        }
        */

        // 
        StackPanel StackCircle(int c, string[] mas)
        {
            StackPanel stackPanel0 = new StackPanel();

            Dictionary<string, int> dic = new Dictionary<string, int>();
            //for (int i = 0; i < c; i++)
            for (int i = 0; dic.Count < c; i++)
            {
                if (!dic.ContainsKey(mas[0][i].ToString()))
                    dic.Add(mas[0][i].ToString(), i);
            }

            // Если колич цветов нехватает для сопоставления каждому уник элементу
            // создаем новые рандомно
            if (listBrush.Count < c)
            {
                int countNewColors = c - listBrush.Count;

                //создаем список кистей(цветов) которыми будут закрашиваться элементы
                for (int i = 0; i < countNewColors; i++)
                {
                    SolidColorBrush colorBrush = new SolidColorBrush();
                    Random random = new Random();
                    byte R = (byte)random.Next(0, 255);
                    byte G = (byte)random.Next(0, 255);
                    byte B = (byte)random.Next(0, 255);
                    colorBrush.Color = System.Windows.Media.Color.FromRgb(R, G, B);
                    listBrush.Add(colorBrush);
                }
            }

            for (int line = 0; line < mas.Length; line++)
            {
                StackPanel stackPanel = new StackPanel();
                stackPanel.Orientation = Orientation.Horizontal;
                //создаем круги, закрашиваем, и добавляем в стек панель как дочерний элемент
                for (int column = 0; column < c; column++)
                {
                    Ellipse ellipse = new Ellipse();
                    ellipse.Width = 10;
                    ellipse.Height = 10;
                    string s1 = mas[line];
                    string x = s1[column].ToString();
                    //int y = int.Parse(x);
                    //int y = x - '0';
                    ellipse.Fill = listBrush[dic[x]];
                    ellipse.Stroke = new SolidColorBrush(Colors.Black);
                    stackPanel.Children.Add(ellipse);
                }

                //добавляем в общий стек
                stackPanel0.Children.Add(stackPanel);
            }
            return stackPanel0;
        }

        StackPanel StackCircle(int c, List<string> mas)
        {
            StackPanel stackPanel0 = new StackPanel();

            Dictionary<string, int> dic = new Dictionary<string, int>();
            for (int i = 0; i < c; i++)
            {
                if (!dic.ContainsKey(mas[0][i].ToString()))
                    dic.Add(mas[0][i].ToString(), i);
            }

            // Если колич цветов нехватает для сопоставления каждому уник элементу
            // создаем новые рандомно
            if (listBrush.Count < c)
            {
                int countNewColors = c - listBrush.Count;

                //создаем список кистей(цветов) которыми будут закрашиваться элементы
                for (int i = 0; i < countNewColors; i++)
                {
                    SolidColorBrush colorBrush = new SolidColorBrush();
                    Random random = new Random();
                    byte R = (byte)random.Next(0, 255);
                    byte G = (byte)random.Next(0, 255);
                    byte B = (byte)random.Next(0, 255);
                    colorBrush.Color = System.Windows.Media.Color.FromRgb(R, G, B);
                    listBrush.Add(colorBrush);
                }
            }

            for (int line = 0; line < mas.Count; line++)
            {
                StackPanel stackPanel = new StackPanel();
                stackPanel.Orientation = Orientation.Horizontal;
                //создаем круги, закрашиваем, и добавляем в стек панель как дочерний элемент
                for (int column = 0; column < c; column++)
                {
                    Ellipse ellipse = new Ellipse();
                    ellipse.Width = 10;
                    ellipse.Height = 10;
                    string s1 = mas[line];
                    string x = s1[column].ToString();
                    //int y = int.Parse(x);
                    //int y = x - '0';
                    ellipse.Fill = listBrush[dic[x]];
                    ellipse.Stroke = new SolidColorBrush(Colors.Black);
                    stackPanel.Children.Add(ellipse);
                }

                //добавляем в общий стек
                stackPanel0.Children.Add(stackPanel);
            }
            return stackPanel0;
        }



        #region 2 перестановки с повт
        ////////////////// 2
        private void btn2_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            int[] ires = f2_sumArg();   //пример: [2, 2, 1]
            decimal x = Func2(ires);    // количество вариантов
            tResult2.Text = x.ToString();

            // создать список вариантов
            List<string> mas = M2(tInput2word.Text);
            string s = "";
            List<string> mas_distinct = mas.Distinct().ToList();
            if (mas_distinct != null)
            {
                for (int i = 0; i < mas_distinct.Count; i++)
                {
                    if (mas_distinct[i] != null)
                        s += (i + 1).ToString() + " \t" + mas_distinct[i].ToString() + "\n";
                }
                tResult2text.Text = s;
            }
            Dictionary<string, int> keyValuePairs = getElements_per2();

            stackPanel2.Children.Clear();
            // передаем <Количество уникальных элементов> <Список вариантов перестановок>
            stackPanel2.Children.Add(StackCircle(tInput2word.Text.Length, mas_distinct));

        }

        // получение словаря с ключом = уник элемент
        private Dictionary<string, int> getElements_per2()
        {
            Dictionary<string, int> keyValuePairs = new Dictionary<string, int>();

            string text = tInput2word.Text;     // aabbc
            for (int i = 0; i < text.Length; i++)
            {
                if (!keyValuePairs.ContainsKey(text[i].ToString()))
                    keyValuePairs.Add(text[i].ToString(), 1);
                else
                    keyValuePairs[text[i].ToString()] += 1;
            }

            return keyValuePairs;
        }

        // При вводе слова происходит пересчет количества повторяющихся значений
        private void tInput2word_TextChanged(object sender, TextChangedEventArgs e)
        {
            Dictionary<string, int> keyValuePairs = getElements_per2();

            tInput2.Text = "";
            string s = string.Empty;
            foreach (var key in keyValuePairs)
            {
                s += key.Value.ToString() + " ";
            }
            tInput2.Text = s.ToString();
        }

        // при изменении заполняется поле с количеством элементов (УДАЛИТЬ. НЕ НУЖНА)
        private void tInput2_TextChanged(object sender, TextChangedEventArgs e)
        {
            int[] ires = f2_sumArg();
            int sum = 0;
            for (int i = 0; i < ires.Length; i++)
            {
                sum = sum + ires[i];
            }
            tCount2.Text = sum.ToString();
        }

        int[] f2_sumArg()
        {
            string s = tInput2.Text;
            string[] res = s.Split(" ", StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);
            bool isexception = false;
            int sum = 0;

            int[] ires = new int[res.Length];
            try
            {
                for (int i = 0; i < res.Length; i++)
                {
                    ires[i] = int.Parse(res[i]);
                }
            }
            catch (ArgumentNullException)
            {
                isexception = true;
                //throw new Exception("Пустой аргумент");
            }
            catch (FormatException)
            {
                isexception = true;
                //throw new Exception("Неправильный формат аргумента");
            }
            catch (OverflowException)
            {
                isexception = true;
                //throw new Exception("Переполнение переменной");
            }

            /*
            if (!isexception)
            {
                for (int i = 0; i < ires.Length; i++)
                {
                    sum = sum + ires[i];
                }
            }*/
            return ires;
        }

        // вычисление количества вариантов
        decimal Func2(int[] ires)
        {
            int x = ires[0];
            for (int i = 1; i < ires.Length; i++)
            {
                x += ires[i];
            }
            decimal a = Factorial(x);

            decimal b = Factorial(ires[0]);
            for (int i = 1; i < ires.Length; i++)
            {
                b = b * Factorial(ires[i]);
            }
            return a / b;
        }

        private List<string> M2(string text)
        {
            List<string> mas = new List<string>();
            int index = 0, b = 0;

            M2allwords(mas, text, "", ref index, ref b);
            return mas;
        }
        static void M2allwords(List<string> mas, string left, string processed, ref int index, ref int b)
        {
            if (left.Length != 1)
                for (int i = 0; i < left.Length; i++)
                    M2allwords(mas, M2delsim(left, i), processed + left[i], ref index, ref b);
            else
                //mas[index] = processed + left;
                mas.Add(processed+left);
        }

        static string M2delsim(string s, int num)
        {
            string a = "";
            for (int i = 0; i < s.Length; i++)
                if (i != num) a = a + s[i];
            return a;
        }



        ////////////////// end 2
        #endregion

        #region 3 размещения
        private void btn3_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            int n = int.Parse(tInput3n.Text);
            int k = int.Parse(tInput3k.Text);
            decimal x = Factorial(n) / Factorial(n - k);
            tResult3.Text = x.ToString();

            //вывод комбинаций
            tResult31.Text = Pnr3(tInput1text3.Text, k);
        }

        private void tInput1text3_TextChanged(object sender, TextChangedEventArgs e)
        {
            tInput3n.Text = tInput1text3.Text.Length.ToString();
        }

        string Pnr3(string word, int size)
        {
            ArrayList result = new ArrayList();
            result = getCombinations3(word, size);

            int i = 1;
            string textResult = "";
            foreach (string s in result)
            {
                textResult += i.ToString() + " \t" + s + "\n";
                i++;
            }
            return textResult;
        }
        ArrayList getCombinations3(string word, int size)
        {
            ArrayList result = new ArrayList();
            if (size <= 1)
            {
                int chr = 0;
                foreach (char c in word)
                {
                    result.Add(Convert.ToString(c));
                    chr++;
                }
                return result;
            }

            string tempword = word;
            int i = 0;
            foreach (char c in word)
            {
                foreach (string s in getCombinations3(tempword.Remove(i, 1), size - 1))
                {
                    result.Add(Convert.ToString(c) + s);
                }
                i++;
            }
            return result;
        }


        #endregion

        #region 4 размещения с повт
        ////////////////// 4
        private void btn4_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            int n = int.Parse(tInput4n.Text);
            int k = int.Parse(tInput4k.Text);
            double x = Math.Pow(n, k);
            tResult4.Text = x.ToString();   //результат количество

            //вывод комбинаций
            tResult41.Text = Pnr4(tInput1text4.Text, k);
        }

        string Pnr4(string word, int size)
        {
            ArrayList result = new ArrayList();
            result = getCombinations4(word, size);

            int i = 1;
            string textResult = "";
            foreach (string s in result)
            {
                textResult += i.ToString() + " \t" + s + "\n";
                i++;
            }
            return textResult;
        }
        ArrayList getCombinations4(string word, int size)
        {
            ArrayList result = new ArrayList();
            if (size <= 1)
            {
                foreach (char c in word)
                {
                    result.Add(Convert.ToString(c));
                }
                return result;
            }
            foreach (char c in word)
            {
                foreach (string s in getCombinations4(word, size - 1))
                {
                    result.Add(Convert.ToString(c) + s);
                }
            }
            return result;
        }


        private void tInput1text4_TextChanged(object sender, TextChangedEventArgs e)
        {
            tInput4n.Text = tInput1text4.Text.Length.ToString();
        }



        ////////////////// end 4
        #endregion

        #region 5 сочетания
        private void btn5_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            int n = int.Parse(tInput5n.Text);
            int k = int.Parse(tInput5k.Text);
            decimal x = Factorial(n) / (Factorial(n - k) * Factorial(k));
            tResult5.Text = x.ToString(); ;

            //вывод комбинаций
            tResult51.Text = Cn5(tInput1text5.Text, k);
        }
        private void tInput1text5_TextChanged(object sender, TextChangedEventArgs e)
        {
            tInput5n.Text = tInput1text5.Text.Length.ToString();
        }

        string Cn5(string word, int size)
        {
            ArrayList result = getCombinations5(word, word.Length, size);
            int i = 1;
            string textResult = "";
            foreach (string s in result)
            {
                textResult += i.ToString() + " \t" + s + "\n";
                i++;
            }
            return textResult;
        }
        ArrayList getCombinations5(string word, int size, int komb)
        {
            ArrayList result = new ArrayList();
            string tempword = word;

            if (komb == 1)
            {
                //перечисление по одному элементу
                for (int i = 0; i < size; i++)
                {
                    result.Add(Convert.ToString(word[i]));
                }
            }

            else if (komb >= 2)
            {
                //сочетания из двух и более элементов
                for (int i = 0; i < size; i++)
                {
                    char c = word[i];
                    if (word.Length >= 2)
                    {
                        tempword = tempword.Remove(0, 1);
                        ArrayList result2 = new ArrayList();
                        result2 = getCombinations5(tempword, tempword.Length, komb - 1);
                        for (int j = 0; j < result2.Count; j++)
                        {
                            result.Add(Convert.ToString(c) + result2[j]);
                        }
                    }
                    else
                    {
                        break;
                    }
                }
            }
            return result;
        }

        #endregion



        #region 6 сочетания с повт
        private void btn6_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            int n = int.Parse(tInput6n.Text);
            int k = int.Parse(tInput6k.Text);

            decimal a = Factorial(k + n - 1);
            decimal b = Factorial(n - 1) * Factorial(k);
            tResult6.Text = (a / b).ToString();

            //вывод комбинаций
            tResult61.Text = Start(tInput1text6.Text, n, k);
        }
        private void tInput1text6_TextChanged(object sender, TextChangedEventArgs e)
        {
            tInput6n.Text = tInput1text6.Text.Length.ToString();
        }

        bool NextSet(int[] a, int n, int m, string word, string[] s)
        {
            int j = m - 1;
            while (j >= 0 && a[j] == n) 
                j--;
            if (j < 0)
                return false;
            if (a[j] >= n)
                j--;
            a[j]++;
            s[j] = word[a[j]-1].ToString();
            if (j == m - 1)
                return true;
            for (int k = j + 1; k < m; k++)
            {
                a[k] = a[j];
                s[k] = s[j];
            }
            return true;
        }

        string Print(int[] a, int n, string[] s)
        {
            string result = "";
            for (int i = 0; i < n; i++)
            {
                //result += a[i];
                result += s[i];
            }
            result += "\n";
            return result;
        }

        string Start(string word, int n, int k)
        {
            int[] a;

            string result = "";
            int h = n > k ? n : k; // размер массива а выбирается как max(n,m)
            a = new int[h];
            string[] s = new string[h];
            for (int i = 0; i < h; i++)
            {
                a[i] = 1;
                s[i] = word[0].ToString();
            }
            result += Print(a, k, s);
            while (NextSet(a, n, k, word, s))
                result += Print(a, k, s);
            result = Cn6(result);
            return result;
        }

        string Cn6(string result)
        {
            int i = 1;
            string textResult = "";
            foreach (string s in result.Split("\n"))
            {
                if (s == "")
                    continue;
                textResult += i.ToString() + " \t" + s + "\n";
                i++;
            }
            return textResult;
        }

        #endregion


    }
}