[英]How to print all combinations of M x N binary matrix in JavaScript
[英]Find all possible combinations of binary m by n matrix
我要创建尺寸为m×n的图像。 我需要创建所有可能的图像,这些图像的像素为黑色或白色(暂时没有其他颜色)。 解决此问题的一种方法是创建字段为0或1(表示黑白)的二进制矩阵。 矩阵中的每一行都是一幅图像,每一场都是图像中的一个像素。
我目前有代码来创建一个m×n图像,并为每个像素分配颜色:
var fs = require("fs");
var Buffer = require("buffer").Buffer;
var Png = require("png").Png;
var IMAGE_WIDTH = 16;
var IMAGE_HEIGHT = 16;
var rgb_data = new Buffer(IMAGE_WIDTH * IMAGE_HEIGHT * 3);
for(var h = 0; h < IMAGE_HEIGHT; h++)
{
for(var w = 0; w < IMAGE_WIDTH; w++)
{
var p = h * IMAGE_WIDTH * 3 + w * 3;
rgb_data[p + 0] = 255; // r (0-255)
rgb_data[p + 1] = 255; // g (0-255)
rgb_data[p + 2] = 255; // b (0-255)
}
}
var png = new Png(rgb_data, IMAGE_WIDTH, IMAGE_HEIGHT, "rgb")
fs.writeFile("output.png", png.encodeSync().toString("binary"), "binary", function(err) {
if(err) { throw err; }
console.log('image generated!');
});
例如,这将产生全白色的图像。 我需要找到一种方法为所有可能的黑白组合循环运行此代码。
1x1的图像很容易,它可以全白或全黑。
2x1图像将具有以下组合,每一行都是一幅图像:
1 1 --> all white image
0 0 --> all black image
1 0 --> image with left pixel white, right pixel black
0 1 --> image with left pixel black, right pixel white
2x2图像将具有以下组合,同样每一行都是图像:
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 0
1 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
1 0 0 1
1 0 1 0
1 1 0 0
0 1 1 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
等等。 Matlab似乎已经解决了这个问题 ,但是我需要一个不使用库的JavaScript解决方案(实际上是任何伪代码)。
我找到了解决方案。 令我惊讶的是,我只能算上二进制代码。 例如,一个2x2图像将具有四个像素。 全白图像将是:
1 1 1 1
而全黑图像将是:
0 0 0 0
所以我知道二进制代码中的最低数字,而二进制代码中的最高数字。 然后我算一下:
var pixelCount = imageWidth * imageHeight;
var lowestBinary = '';
var highestBinary = '';
for (var i = 0; i < pixelCount; i++) {
lowestBinary += '0';
highestBinary += '1';
}
var images = [];
var lowestDecimal = 0;
var highestDecimal = parseInt(highestBinary, 2); // convert from binary to decimal
var currentDecimal = lowestDecimal;
while (currentDecimal <= highestDecimal) {
var image = currentDecimal.toString(2); // convert from decimal to binary
while (image.length < pixelCount) {
image = '0' + image;
}
images.push(image);
currentDecimal++;
};
整个代码如下所示:
var fs = require("fs");
var Buffer = require("buffer").Buffer;
var Png = require("png").Png;
var imageWidth = 4;
var imageHeight = 3;
var rgb_data;
var pixelCount = imageWidth * imageHeight;
var lowestBinary = '';
var highestBinary = '';
for (var i = 0; i < pixelCount; i++) {
lowestBinary += '0';
highestBinary += '1';
}
var images = [];
var lowestDecimal = 0;
var highestDecimal = parseInt(highestBinary, 2);
var currentDecimal = lowestDecimal;
while (currentDecimal <= highestDecimal) {
var image = currentDecimal.toString(2);
while (image.length < pixelCount) {
image = '0' + image;
}
images.push(image);
currentDecimal++;
};
var h;
var w;
var p;
images.forEach(function (image, index) {
rgb_data = new Buffer(imageWidth * imageHeight * 3);
for (var i = 0; i < image.length; i++) {
h = Math.floor(i / imageWidth);
w = i % imageWidth;
p = h * imageWidth * 3 + w * 3;
var binary = image[i];
var color = (binary * 255).toString();
rgb_data[p + 0] = color; // r (0-255)
rgb_data[p + 1] = color; // g (0-255)
rgb_data[p + 2] = color; // b (0-255)
}
var png = new Png(rgb_data, imageWidth, imageHeight, "rgb")
fs.writeFile(index + ".png", png.encodeSync().toString("binary"), "binary", function(err) {
if (err) {
console.log('Err:', err);
} else {
console.log('image generated!');
}
});
});
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