クイックリファレンス: 変数と式

PyQBPP のデータ型

PyQBPPは係数、エネルギー値、定数にPythonのネイティブな int 型を使用します。 Pythonの整数は精度に制限がないため、C++版のように coeff_t や energy_t を指定する必要はありません。

オブジェクトの表示

すべてのPyQBPPオブジェクトは print() で表示するか、str() で文字列に変換できます。

print(obj)
s = str(obj)

変数クラス

  • pyqbpp.Var: 一意な32ビット整数IDを保持するクラスです。 変数名は str(x) で取得できます。

NOTE pyqbpp.Var オブジェクトは変数をシンボリックに表現します。 特定のデータ型は関連付けられていません。 バイナリ変数、スピン変数、その他の種類の変数を表現するために使用できます。

変数作成関数

変数を作成するために以下の関数が提供されています。

  • pyqbpp.var("name"): 指定された名前 "name" を持つ pyqbpp.Var オブジェクトを作成します。

  • pyqbpp.var("name", s1): 基本名 "name" を持つ pyqbpp.Var オブジェクトの1次元配列を作成します。 各要素は name[i] として表されます。 結果の型は pyqbpp.Array です。

  • pyqbpp.var("name", s1, s2): 基本名 "name" を持つ pyqbpp.Var オブジェクトの2次元配列（行列）を作成します。 各要素は name[i][j] として表されます。 結果の型はネストされた pyqbpp.Array です。

  • pyqbpp.var("name", s1, s2, ...): 基本名 "name" を持つ pyqbpp.Var オブジェクトの高次元配列を作成します。 各要素は name[i][j]... として表されます。 結果の型はネストされた pyqbpp.Array です。

NOTE "name" を省略すると、作成順に "{0}"、"{1}" などの番号付き名前が自動的に割り当てられます。

例 

import pyqbpp as qbpp

x = qbpp.var("x")          # Single variable named "x"
y = qbpp.var("y", 3)       # Array: y[0], y[1], y[2]
z = qbpp.var("z", 2, 3)    # 2x3 matrix: z[0][0], ..., z[1][2]
a = qbpp.var()             # Single unnamed variable
b = qbpp.var(5)            # Array of 5 unnamed variables

pyqbpp.Var のプロパティとメソッド

pyqbpp.Var のインスタンス x に対して、以下が利用可能です。

  • str(x): x の名前を文字列として返します。

整数変数クラス

  • pyqbpp.VarInt: pyqbpp.Expr から派生したクラスで、指定された範囲を持つ整数変数を表現します。

整数変数作成関数

整数変数を作成するために以下の関数が提供されています。

  • pyqbpp.var_int("name"): 内部的に使用されるヘルパーオブジェクト（pyqbpp.VarIntCore）を返し、それ自体では pyqbpp.VarInt を作成しません。 pyqbpp.VarInt を定義するには、以下に示すように between() 関数を使って範囲を指定する必要があります。

  • pyqbpp.between(pyqbpp.var_int("name"), l, u): ここで l と u は整数でなければなりません。 この式は名前 "name" を持つ pyqbpp.VarInt オブジェクトを作成し、 内部的に範囲 [l, u] のすべての整数を表す pyqbpp.Expr オブジェクトを含みます。 内部的に、基礎となる式で使用される pyqbpp.Var オブジェクトも作成します。

  • pyqbpp.between(pyqbpp.var_int("name", s1), l, u): 基本名 "name" と同じ範囲 [l, u] を持つ pyqbpp.VarInt オブジェクトの1次元配列を作成します。 各要素は name[i] として表されます。 結果の型は pyqbpp.Array です。 pyqbpp.VarInt オブジェクトの高次元配列は、pyqbpp.Var オブジェクトと同じ方法で作成できます。

例 

import pyqbpp as qbpp

x = qbpp.between(qbpp.var_int("x"), 0, 10)       # Integer variable x in [0, 10]
y = qbpp.between(qbpp.var_int("y", 3), -5, 5)    # Array of 3 integer variables in [-5, 5]
z = qbpp.between(qbpp.var_int("z", 2, 3), 1, 8)  # 2x3 matrix of integer variables in [1, 8]

整数変数のプロパティ

pyqbpp.VarInt のインスタンス x に対して、以下が利用可能です。

  • x.min_val (プロパティ): x の最小値 l を返します。

  • x.max_val (プロパティ): x の最大値 u を返します。

  • x.vars (プロパティ): 整数変数を表現するために使用される pyqbpp.Var オブジェクトのリストを返します。

  • x.coeffs (プロパティ): 整数係数のリストを返します。

以下の式は x に格納されている式と等価です。

x.min_val + qbpp.sum(x.vars * x.coeffs)

C++ QUBO++ との比較

C++ QUBO++PyQBPP
l <= qbpp::var_int("name") <= ubetween(var_int("name"), l, u)
l <= qbpp::var_int("name", s1) <= ubetween(var_int("name", s1), l, u)
x.name()x.name
x.str()str(x)
x.min_val()x.min_val (property)
x.max_val()x.max_val (property)
x.vars()x.vars (property)
x.coeffs()x.coeffs (property)

Back to top

Page last modified: 2026.04.04.