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。

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)   
    | [], _ -> []    

算法:

从1数到2^n。 将每个数字转换为二进制表示。 根据位置，将每个“on”位转换为集合中的元素。

在c#中:

void Main()
{
    var set = new [] {"A", "B", "C", "D" }; //, "E", "F", "G", "H", "I", "J" };

    var kElement = 2;

    for(var i = 1; i < Math.Pow(2, set.Length); i++) {
        var result = Convert.ToString(i, 2).PadLeft(set.Length, '0');
        var cnt = Regex.Matches(Regex.Escape(result),  "1").Count; 
        if (cnt == kElement) {
            for(int j = 0; j < set.Length; j++)
                if ( Char.GetNumericValue(result[j]) == 1)
                    Console.Write(set[j]);
            Console.WriteLine();
        }
    }
}

为什么它能起作用?

在n元素集的子集和n位序列之间存在双射。

这意味着我们可以通过数数序列来计算出有多少个子集。

例如，下面的四个元素集可以用{0,1}X {0,1} X {0,1} X{0,1}(或2^4)个不同的序列表示。

我们要做的就是从1数到2^n来找到所有的组合。(我们忽略空集。)接下来，将数字转换为二进制表示。然后将集合中的元素替换为“on”位。

如果只需要k个元素的结果，则只在k位为“on”时打印。

(如果你想要所有的子集，而不是k长度的子集，删除cnt/kElement部分。)

(有关证明，请参阅麻省理工学院免费课件计算机科学数学，雷曼等，第11.2.2节。https://ocw.mit.edu/courses/electrical -工程-和-计算机- science/6 - 042 j -数学- -计算机科学-下降- 2010/readings/)

下面是c++中的迭代算法，它不使用STL，也不使用递归，也不使用条件嵌套循环。这样更快，它不执行任何元素交换，也不会给堆栈带来递归负担，还可以通过分别用mallloc()、free()和printf()替换new、delete和std::cout轻松地移植到ANSI C。

如果你想用不同或更长的字母显示元素，那么改变*字母参数以指向不同于"abcdefg"的字符串。

void OutputArrayChar(unsigned int* ka, size_t n, const char *alphabet) {
    for (int i = 0; i < n; i++)
        std::cout << alphabet[ka[i]] << ",";
    std::cout << endl;
}
    

void GenCombinations(const unsigned int N, const unsigned int K, const char *alphabet) {
    unsigned int *ka = new unsigned int [K];  //dynamically allocate an array of UINTs
    unsigned int ki = K-1;                    //Point ki to the last elemet of the array
    ka[ki] = N-1;                             //Prime the last elemet of the array.
    
    while (true) {
        unsigned int tmp = ka[ki];  //Optimization to prevent reading ka[ki] repeatedly

        while (ki)                  //Fill to the left with consecutive descending values (blue squares)
            ka[--ki] = --tmp;
        OutputArrayChar(ka, K, alphabet);
    
        while (--ka[ki] == ki) {    //Decrement and check if the resulting value equals the index (bright green squares)
            OutputArrayChar(ka, K, alphabet);
            if (++ki == K) {      //Exit condition (all of the values in the array are flush to the left)
                delete[] ka;
                return;
            }                   
        }
    }
}
    

int main(int argc, char *argv[])
{
    GenCombinations(7, 4, "abcdefg");
    return 0;
}

重要提示:字母参数*必须指向至少N个字符的字符串。你也可以传递一个在其他地方定义的字符串地址。

组合:从“7选4”中选择。

另一种python递归解决方案。

def combination_indicies(n, k, j = 0, stack = []):   
    if len(stack) == k:            
        yield list(stack)
        return
        
    for i in range(j, n):
        stack.append(i)
        for x in combination_indicies(n, k, i + 1, stack):            
            yield x
        stack.pop()  
        
list(combination_indicies(5, 3))

输出:

[[0, 1, 2],
 [0, 1, 3],
 [0, 1, 4],
 [0, 2, 3],
 [0, 2, 4],
 [0, 3, 4],
 [1, 2, 3],
 [1, 2, 4],
 [1, 3, 4],
 [2, 3, 4]]

Clojure版本:

(defn comb [k l]
  (if (= 1 k) (map vector l)
      (apply concat
             (map-indexed
              #(map (fn [x] (conj x %2))
                    (comb (dec k) (drop (inc %1) l)))
              l))))