Quick Reference: Solutions

The Sol class represents a solution to a QUBO problem. It stores variable assignments along with the energy value and time-to-solution.

Creating a Sol

Expression Description
Sol(expr) Create an all-zero solution for expression expr

Getting Variable Values

Expression Return Type Description
sol(x) int Evaluate Var x (returns 0 or 1)
sol(t) int Evaluate Term t
sol(f) int Evaluate Expr f

For arrays, use element-wise access:

for i in range(n):
    print(sol(x[i]))

Setting Variable Values

Expression Description
sol.set(x, value) Set variable x to value (0 or 1)
sol.set(other_sol) Copy all variable values from another Sol
sol.set([(x, val), ...]) Set variable values from a list of pairs
sol.set([other_sol, [(x, val), ...]]) Copy from Sol, then apply pair list
sol.set([(x[0], 1), (x[1], 0), (vi, 5)])

The set method returns self, allowing chaining:

full_sol = Sol(f).set([sol, [(x[0], 1)]])

Energy and Evaluation

Expression Return Type Description
sol.energy int Return the stored energy value
sol.comp_energy() int Recompute energy from current variable values and store it
sol.tts float Time-to-solution (seconds)

sol.energy is a property that returns the energy value stored when the solver found the solution. It does not recompute the energy. After calling sol.set() to modify variable values, the stored energy becomes invalid. Accessing sol.energy in this state raises an error. Call sol.comp_energy() to recompute and update the energy before accessing it.

Extracting Integers from Solutions

onehot_to_int() — One-Hot Decoding

Expression Return Type Description
qbpp.onehot_to_int(sol(x)) Array Decode one-hot along last axis (default)
qbpp.onehot_to_int(sol(x), k) Array Decode one-hot along axis $k$

Decodes along the specified axis and returns an array with one fewer dimension. The output shape is the input shape with axis $k$ removed, and each element is the index of the 1 along that axis. Negative indices are supported (e.g., -1 = last axis). Returns $-1$ for slices that are not valid one-hot vectors.

For more details and examples, see One-Hot to Integer Conversion.

Solver Info

The solver result classes (EasySolverSol, ExhaustiveSolverSol, ABS3SolverSol) inherit from Sol and provide additional information via info.

Expression Return Type Description
sol.info dict Key-value pairs of solver information
sol.sols() list[Sol] All collected solutions
sol.size() int Number of collected solutions
sol[i] Sol Access the $i$-th solution

The info dictionary contains solver metadata as string key-value pairs. Representative keys include:

Key Description
"flip_count" Total number of variable flips performed
"var_count" Number of variables in the model
"term_count" Number of terms in the model
"version" QUBO++ version
"cpu_name" CPU model name
"hostname" Machine hostname
for k, v in sol.info.items():
    print(f"{k} = {v}")

Printing

print(sol)

クイックリファレンス: 解

Sol クラスは QUBO 問題の解を表します。 変数の割り当てとエネルギー値、求解時間を格納します。

Sol の作成

説明
Sol(expr) expr に対するすべてゼロの解を作成

変数値の取得

戻り値の型 説明
sol(x) int Var x を評価(0 または 1 を返す)
sol(t) int Term t を評価
sol(f) int Expr f を評価

配列の場合は要素ごとにアクセスします:

for i in range(n):
    print(sol(x[i]))

変数値の設定

説明
sol.set(x, value) 変数 xvalue(0 または 1)に設定
sol.set(other_sol) 別の Sol からすべての変数値をコピー
sol.set([(x, val), ...]) ペアのリストから変数値を設定
sol.set([other_sol, [(x, val), ...]]) Sol からコピーし、ペアリストを適用
sol.set([(x[0], 1), (x[1], 0), (vi, 5)])

set メソッドは self を返すため、チェーンが可能です:

full_sol = Sol(f).set([sol, [(x[0], 1)]])

エネルギーと評価

戻り値の型 説明
sol.energy int 格納されたエネルギー値を返す
sol.comp_energy() int 現在の変数値からエネルギーを再計算して格納
sol.tts float 求解時間(秒)

sol.energy はソルバーが解を見つけた時点で格納されたエネルギー値を返すプロパティです。 エネルギーの再計算は行いませんsol.set() で変数値を変更した後は、格納されたエネルギーは無効になります。 この状態で sol.energy にアクセスするとエラーが発生します。 sol.comp_energy() を呼んでエネルギーを再計算・更新してからアクセスしてください。

解からの整数の抽出

onehot_to_int() — ワンホットデコード

戻り値の型 説明
qbpp.onehot_to_int(sol(x)) Array 最後の軸に沿ってワンホットをデコード(デフォルト)
qbpp.onehot_to_int(sol(x), k) Array 軸 $k$ に沿ってワンホットをデコード

指定された軸に沿ってデコードし、次元が1つ少ない配列を返します。 出力形状は入力形状から軸 $k$ を除いたもので、各要素はその軸に沿った1のインデックスです。 負のインデックスもサポートされています(例: -1 = 最後の軸)。 有効なワンホットベクトルでないスライスに対しては $-1$ を返します。

詳細と例については ワンホットから整数への変換 を参照してください。

ソルバー情報

ソルバーの結果クラス(EasySolverSolExhaustiveSolverSolABS3SolverSol)は Sol を継承し、 info で追加情報を提供します。

戻り値の型 説明
sol.info dict ソルバー情報のキーバリューペア
sol.sols() list[Sol] 収集された全解
sol.size() int 収集された解の数
sol[i] Sol $i$ 番目の解にアクセス

info 辞書はソルバーのメタデータを文字列のキーバリューペアとして格納しています。 代表的なキー:

キー 説明
"flip_count" 実行された変数フリップの総数
"var_count" モデルの変数数
"term_count" モデルの項数
"version" QUBO++ のバージョン
"cpu_name" CPU モデル名
"hostname" マシンのホスト名
for k, v in sol.info.items():
    print(f"{k} = {v}")

出力

print(sol)