我想写一个函数，它以一个字母数组作为参数，并从中选择一些字母。
假设您提供了一个包含8个字母的数组，并希望从中选择3个字母。那么你应该得到:
8! / ((8 - 3)! * 3!) = 56
数组(或单词)，每个数组由3个字母组成。
当前回答
我有一个用于project euler的排列算法，用python编写:
def missing(miss,src):
"Returns the list of items in src not present in miss"
return [i for i in src if i not in miss]
def permutation_gen(n,l):
"Generates all the permutations of n items of the l list"
for i in l:
if n<=1: yield [i]
r = [i]
for j in permutation_gen(n-1,missing([i],l)): yield r+j
If
n<len(l)
你应该有所有你需要的组合，没有重复，你需要吗?
它是一个生成器，所以你可以这样使用它:
for comb in permutation_gen(3,list("ABCDEFGH")):
print comb
其他回答
《计算机程序设计艺术》第4卷第3册有大量这样的内容，它们可能比我描述的更适合你的特定情况。
格雷码
你会遇到的一个问题当然是内存，很快，你会在你的集合中遇到20个元素的问题——20C3 = 1140。如果你想遍历这个集合，最好使用修改过的灰码算法，这样你就不会把它们都保存在内存中。这将从前一个组合中生成下一个组合并避免重复。有很多不同的用途。我们想要最大化连续组合之间的差异吗?最小化?等等。
一些描述灰色代码的原始论文:
Hamilton路径与最小变化算法 相邻交换组合生成算法
以下是涉及该主题的其他一些论文:
Eades、Hickey、Read相邻交换组合生成算法的高效实现(PDF, Pascal代码) 结合发电机 组合灰色编码综述(PostScript) 灰色编码的一种算法
Chase's Twiddle(算法)
菲利普·J·蔡斯，《算法382:N个对象中M个对象的组合》(1970)
该算法在C…
按字典顺序排列的组合索引(Buckles算法515)
还可以通过索引(按字典顺序)引用组合。意识到索引应该是基于索引从右到左的一些变化，我们可以构造一些应该恢复组合的东西。
So, we have a set {1,2,3,4,5,6}... and we want three elements. Let's say {1,2,3} we can say that the difference between the elements is one and in order and minimal. {1,2,4} has one change and is lexicographically number 2. So the number of 'changes' in the last place accounts for one change in the lexicographical ordering. The second place, with one change {1,3,4} has one change but accounts for more change since it's in the second place (proportional to the number of elements in the original set).
我所描述的方法是一种解构，从集合到索引，我们需要做相反的事情——这要复杂得多。这就是巴克尔斯解决问题的方法。我写了一些C来计算它们，做了一些小改动——我使用集合的索引而不是一个数字范围来表示集合，所以我们总是从0…n开始工作。 注意:
由于组合是无序的，{1,3,2}={1,2,3}——我们将它们按字典顺序排列。 该方法有一个隐式的0来开始第一个差值集。
词典顺序组合索引(麦卡弗里)
还有另一种方法:，它的概念更容易掌握和编程，但它没有Buckles的优化。幸运的是，它也不会产生重复的组合:
最大化的集合，其中。
例如:27 = C (6, 4) + C (5,3) + C (2, 2) + C(1, 1)。那么，第27个单词的字典组合是{1,2,5,6}，它们是你想要查找的任何集合的索引。下面的例子(OCaml)，需要选择函数，留给读者:
(* this will find the [x] combination of a [set] list when taking [k] elements *)
let combination_maccaffery set k x =
(* maximize function -- maximize a that is aCb *)
(* return largest c where c < i and choose(c,i) <= z *)
let rec maximize a b x =
if (choose a b ) <= x then a else maximize (a-1) b x
in
let rec iterate n x i = match i with
| 0 -> []
| i ->
let max = maximize n i x in
max :: iterate n (x - (choose max i)) (i-1)
in
if x < 0 then failwith "errors" else
let idxs = iterate (List.length set) x k in
List.map (List.nth set) (List.sort (-) idxs)
一个小而简单的组合迭代器
为了教学目的，提供了以下两个算法。它们实现了一个迭代器和(更通用的)文件夹整体组合。 它们尽可能快，复杂度为O(nCk)。内存消耗受k约束。
我们将从迭代器开始，它将为每个组合调用用户提供的函数
let iter_combs n k f =
let rec iter v s j =
if j = k then f v
else for i = s to n - 1 do iter (i::v) (i+1) (j+1) done in
iter [] 0 0
更通用的版本将从初始状态开始调用用户提供的函数和状态变量。因为我们需要在不同的状态之间传递状态，所以我们不使用for循环，而是使用递归，
let fold_combs n k f x =
let rec loop i s c x =
if i < n then
loop (i+1) s c @@
let c = i::c and s = s + 1 and i = i + 1 in
if s < k then loop i s c x else f c x
else x in
loop 0 0 [] x
我在c++中为组合创建了一个通用类。 它是这样使用的。
char ar[] = "0ABCDEFGH";
nCr ncr(8, 3);
while(ncr.next()) {
for(int i=0; i<ncr.size(); i++) cout << ar[ncr[i]];
cout << ' ';
}
我的库ncr[i]从1返回，而不是从0返回。 这就是为什么数组中有0。 如果你想考虑订单，只需将nCr class改为nPr即可。 用法是相同的。
结果
美国广播公司 ABD 安倍 沛富 ABG ABH 澳洲牧牛犬 王牌 ACF ACG 呵呀 正面 ADF ADG 抗利尿激素 时 AEG AEH 二自由度陀螺仪 AFH 啊 BCD 公元前 供应量 波士顿咨询公司 BCH 12 快速公车提供 BDG BDH 性能试验 求 本· 高炉煤气 BFH 使用BGH CDE 提供 CDG 鼎晖 欧共体语言教学大纲的 CEG 另一 CFG CFH 全息 DEF 度 电气设施 脱硫 干扰 DGH EFG EFH EGH FGH
下面是头文件。
#pragma once
#include <exception>
class NRexception : public std::exception
{
public:
virtual const char* what() const throw() {
return "Combination : N, R should be positive integer!!";
}
};
class Combination
{
public:
Combination(int n, int r);
virtual ~Combination() { delete [] ar;}
int& operator[](unsigned i) {return ar[i];}
bool next();
int size() {return r;}
static int factorial(int n);
protected:
int* ar;
int n, r;
};
class nCr : public Combination
{
public:
nCr(int n, int r);
bool next();
int count() const;
};
class nTr : public Combination
{
public:
nTr(int n, int r);
bool next();
int count() const;
};
class nHr : public nTr
{
public:
nHr(int n, int r) : nTr(n,r) {}
bool next();
int count() const;
};
class nPr : public Combination
{
public:
nPr(int n, int r);
virtual ~nPr() {delete [] on;}
bool next();
void rewind();
int count() const;
private:
bool* on;
void inc_ar(int i);
};
以及执行。
#include "combi.h"
#include <set>
#include<cmath>
Combination::Combination(int n, int r)
{
//if(n < 1 || r < 1) throw NRexception();
ar = new int[r];
this->n = n;
this->r = r;
}
int Combination::factorial(int n)
{
return n == 1 ? n : n * factorial(n-1);
}
int nPr::count() const
{
return factorial(n)/factorial(n-r);
}
int nCr::count() const
{
return factorial(n)/factorial(n-r)/factorial(r);
}
int nTr::count() const
{
return pow(n, r);
}
int nHr::count() const
{
return factorial(n+r-1)/factorial(n-1)/factorial(r);
}
nCr::nCr(int n, int r) : Combination(n, r)
{
if(r == 0) return;
for(int i=0; i<r-1; i++) ar[i] = i + 1;
ar[r-1] = r-1;
}
nTr::nTr(int n, int r) : Combination(n, r)
{
for(int i=0; i<r-1; i++) ar[i] = 1;
ar[r-1] = 0;
}
bool nCr::next()
{
if(r == 0) return false;
ar[r-1]++;
int i = r-1;
while(ar[i] == n-r+2+i) {
if(--i == -1) return false;
ar[i]++;
}
while(i < r-1) ar[i+1] = ar[i++] + 1;
return true;
}
bool nTr::next()
{
ar[r-1]++;
int i = r-1;
while(ar[i] == n+1) {
ar[i] = 1;
if(--i == -1) return false;
ar[i]++;
}
return true;
}
bool nHr::next()
{
ar[r-1]++;
int i = r-1;
while(ar[i] == n+1) {
if(--i == -1) return false;
ar[i]++;
}
while(i < r-1) ar[i+1] = ar[i++];
return true;
}
nPr::nPr(int n, int r) : Combination(n, r)
{
on = new bool[n+2];
for(int i=0; i<n+2; i++) on[i] = false;
for(int i=0; i<r; i++) {
ar[i] = i + 1;
on[i] = true;
}
ar[r-1] = 0;
}
void nPr::rewind()
{
for(int i=0; i<r; i++) {
ar[i] = i + 1;
on[i] = true;
}
ar[r-1] = 0;
}
bool nPr::next()
{
inc_ar(r-1);
int i = r-1;
while(ar[i] == n+1) {
if(--i == -1) return false;
inc_ar(i);
}
while(i < r-1) {
ar[++i] = 0;
inc_ar(i);
}
return true;
}
void nPr::inc_ar(int i)
{
on[ar[i]] = false;
while(on[++ar[i]]);
if(ar[i] != n+1) on[ar[i]] = true;
}
假设你的字母数组是这样的:"ABCDEFGH"。你有三个下标(i, j, k)来表示你要用哪个字母来表示当前单词。
A B C D E F G H ^ ^ ^ i j k
首先你改变k，所以下一步看起来像这样:
A B C D E F G H ^ ^ ^ i j k
如果你到达终点，你继续改变j和k。
A B C D E F G H ^ ^ ^ i j k A B C D E F G H ^ ^ ^ i j k
一旦j达到G, i也开始变化。
A B C D E F G H ^ ^ ^ i j k A B C D E F G H ^ ^ ^ i j k ...
用代码写出来是这样的
void print_combinations(const char *string)
{
int i, j, k;
int len = strlen(string);
for (i = 0; i < len - 2; i++)
{
for (j = i + 1; j < len - 1; j++)
{
for (k = j + 1; k < len; k++)
printf("%c%c%c\n", string[i], string[j], string[k]);
}
}
}
《计算机编程艺术，卷4A:组合算法，第1部分》第7.2.1.3节中算法L(字典组合)的C代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void visit(int* c, int t)
{
// for (int j = 1; j <= t; j++)
for (int j = t; j > 0; j--)
printf("%d ", c[j]);
printf("\n");
}
int* initialize(int n, int t)
{
// c[0] not used
int *c = (int*) malloc((t + 3) * sizeof(int));
for (int j = 1; j <= t; j++)
c[j] = j - 1;
c[t+1] = n;
c[t+2] = 0;
return c;
}
void comb(int n, int t)
{
int *c = initialize(n, t);
int j;
for (;;) {
visit(c, t);
j = 1;
while (c[j]+1 == c[j+1]) {
c[j] = j - 1;
++j;
}
if (j > t)
return;
++c[j];
}
free(c);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
comb(5, 3);
return 0;
}
Lisp宏为所有值r(每次取)生成代码
(defmacro txaat (some-list taken-at-a-time)
(let* ((vars (reverse (truncate-list '(a b c d e f g h i j) taken-at-a-time))))
`(
,@(loop for i below taken-at-a-time
for j in vars
with nested = nil
finally (return nested)
do
(setf
nested
`(loop for ,j from
,(if (< i (1- (length vars)))
`(1+ ,(nth (1+ i) vars))
0)
below (- (length ,some-list) ,i)
,@(if (equal i 0)
`(collect
(list
,@(loop for k from (1- taken-at-a-time) downto 0
append `((nth ,(nth k vars) ,some-list)))))
`(append ,nested))))))))
So,
CL-USER> (macroexpand-1 '(txaat '(a b c d) 1))
(LOOP FOR A FROM 0 TO (- (LENGTH '(A B C D)) 1)
COLLECT (LIST (NTH A '(A B C D))))
T
CL-USER> (macroexpand-1 '(txaat '(a b c d) 2))
(LOOP FOR A FROM 0 TO (- (LENGTH '(A B C D)) 2)
APPEND (LOOP FOR B FROM (1+ A) TO (- (LENGTH '(A B C D)) 1)
COLLECT (LIST (NTH A '(A B C D)) (NTH B '(A B C D)))))
T
CL-USER> (macroexpand-1 '(txaat '(a b c d) 3))
(LOOP FOR A FROM 0 TO (- (LENGTH '(A B C D)) 3)
APPEND (LOOP FOR B FROM (1+ A) TO (- (LENGTH '(A B C D)) 2)
APPEND (LOOP FOR C FROM (1+ B) TO (- (LENGTH '(A B C D)) 1)
COLLECT (LIST (NTH A '(A B C D))
(NTH B '(A B C D))
(NTH C '(A B C D))))))
T
CL-USER>
And,
CL-USER> (txaat '(a b c d) 1)
((A) (B) (C) (D))
CL-USER> (txaat '(a b c d) 2)
((A B) (A C) (A D) (B C) (B D) (C D))
CL-USER> (txaat '(a b c d) 3)
((A B C) (A B D) (A C D) (B C D))
CL-USER> (txaat '(a b c d) 4)
((A B C D))
CL-USER> (txaat '(a b c d) 5)
NIL
CL-USER> (txaat '(a b c d) 0)
NIL
CL-USER>
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