现在又出现了祖辈COBOL，一种饱受诟病的语言。

让我们假设一个包含34个元素的数组，每个元素8个字节(完全是任意选择)。其思想是枚举所有可能的4元素组合，并将它们加载到一个数组中。

我们使用4个指标，每个指标代表4个组中的每个位置

数组是这样处理的:

    idx1 = 1
    idx2 = 2
    idx3 = 3
    idx4 = 4

我们把idx4从4变到最后。对于每个idx4，我们得到一个唯一的组合 四人一组。当idx4到达数组的末尾时，我们将idx3增加1，并将idx4设置为idx3+1。然后再次运行idx4到最后。我们以这种方式继续，分别增加idx3、idx2和idx1，直到idx1的位置距离数组末端小于4。算法就完成了。

1          --- pos.1
2          --- pos 2
3          --- pos 3
4          --- pos 4
5
6
7
etc.

第一次迭代:

1234
1235
1236
1237
1245
1246
1247
1256
1257
1267
etc.

一个COBOL的例子:

01  DATA_ARAY.
    05  FILLER     PIC X(8)    VALUE  "VALUE_01".
    05  FILLER     PIC X(8)    VALUE  "VALUE_02".
  etc.
01  ARAY_DATA    OCCURS 34.
    05  ARAY_ITEM       PIC X(8).

01  OUTPUT_ARAY   OCCURS  50000   PIC X(32).

01   MAX_NUM   PIC 99 COMP VALUE 34.

01  INDEXXES  COMP.
    05  IDX1            PIC 99.
    05  IDX2            PIC 99.
    05  IDX3            PIC 99.
    05  IDX4            PIC 99.
    05  OUT_IDX   PIC 9(9).

01  WHERE_TO_STOP_SEARCH          PIC 99  COMP.

* Stop the search when IDX1 is on the third last array element:

COMPUTE WHERE_TO_STOP_SEARCH = MAX_VALUE - 3     

MOVE 1 TO IDX1

PERFORM UNTIL IDX1 > WHERE_TO_STOP_SEARCH
   COMPUTE IDX2 = IDX1 + 1
   PERFORM UNTIL IDX2 > MAX_NUM
      COMPUTE IDX3 = IDX2 + 1
      PERFORM UNTIL IDX3 > MAX_NUM
         COMPUTE IDX4 = IDX3 + 1
         PERFORM UNTIL IDX4 > MAX_NUM
            ADD 1 TO OUT_IDX
            STRING  ARAY_ITEM(IDX1)
                    ARAY_ITEM(IDX2)
                    ARAY_ITEM(IDX3)
                    ARAY_ITEM(IDX4)
                    INTO OUTPUT_ARAY(OUT_IDX)
            ADD 1 TO IDX4
         END-PERFORM
         ADD 1 TO IDX3
      END-PERFORM
      ADD 1 TO IDX2
   END_PERFORM
   ADD 1 TO IDX1
END-PERFORM.

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;
}

下面的递归算法从有序集中选取所有k元素组合:

选择组合中的第一个元素I 将I与从大于I的元素集中递归选择的k-1个元素的组合组合。

对集合中的每一个i进行上述迭代。

为了避免重复，您必须选择比i大的其余元素。这样[3,5]将只被选中一次，即[3]与[5]结合，而不是两次(该条件消除了[5]+[3])。没有这个条件，你得到的是变化而不是组合。

在c#中:

public static IEnumerable<IEnumerable<T>> Combinations<T>(this IEnumerable<T> elements, int k)
{
  return k == 0 ? new[] { new T[0] } :
    elements.SelectMany((e, i) =>
      elements.Skip(i + 1).Combinations(k - 1).Select(c => (new[] {e}).Concat(c)));
}

用法:

var result = Combinations(new[] { 1, 2, 3, 4, 5 }, 3);

结果:

123
124
125
134
135
145
234
235
245
345

static IEnumerable<string> Combinations(List<string> characters, int length)
{
    for (int i = 0; i < characters.Count; i++)
    {
        // only want 1 character, just return this one
        if (length == 1)
            yield return characters[i];

        // want more than one character, return this one plus all combinations one shorter
        // only use characters after the current one for the rest of the combinations
        else
            foreach (string next in Combinations(characters.GetRange(i + 1, characters.Count - (i + 1)), length - 1))
                yield return characters[i] + next;
    }
}

由于没有提到编程语言，我假设列表也是可以的。下面是一个OCaml版本，适用于短列表(非尾递归)。给定一个包含任意类型元素的列表l和一个整数n，如果我们假设结果列表中元素的顺序被忽略，它将返回一个包含l的n个元素的所有可能列表的列表，即list ['a';'b']与['b';'a']相同，并且将报告一次。因此，结果列表的大小将是((list。长度l)选择n)。

递归的直观原理如下:取列表的头，然后进行两次递归调用:

递归调用1 (RC1):到列表的尾部，但选择n-1个元素 递归调用2 (RC2):到列表的尾部，但选择n个元素

要组合递归结果，list-乘(请使用奇数名称)列表的头部与RC1的结果，然后附加(@)RC2的结果。List-multiply是如下操作lmul:

a lmul [ l1 ; l2 ; l3] = [a::l1 ; a::l2 ; a::l3]

Lmul在下面的代码中实现

List.map (fun x -> h::x)

当列表的大小等于您想要选择的元素数量时，递归将终止，在这种情况下，您只需返回列表本身。

下面是OCaml中实现上述算法的四行代码:

    let rec choose l n = match l, (List.length l) with                                 
    | _, lsize  when n==lsize  -> [l]                                
    | h::t, _ -> (List.map (fun x-> h::x) (choose t (n-1))) @ (choose t n)   
    | [], _ -> []