Haskell中的简单递归算法

import Data.List

combinations 0 lst = [[]]
combinations n lst = do
    (x:xs) <- tails lst
    rest   <- combinations (n-1) xs
    return $ x : rest

我们首先定义特殊情况，即选择零元素。它产生一个单一的结果，这是一个空列表(即一个包含空列表的列表)。

对于n> 0, x遍历列表中的每一个元素xs是x之后的每一个元素。

Rest通过对组合的递归调用从xs中选取n - 1个元素。该函数的最终结果是一个列表，其中每个元素都是x: rest(即对于x和rest的每个不同值，x为头部，rest为尾部的列表)。

> combinations 3 "abcde"
["abc","abd","abe","acd","ace","ade","bcd","bce","bde","cde"]

当然，由于Haskell是懒惰的，列表是根据需要逐渐生成的，因此您可以部分计算指数级的大组合。

> let c = combinations 8 "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
> take 10 c
["abcdefgh","abcdefgi","abcdefgj","abcdefgk","abcdefgl","abcdefgm","abcdefgn",
 "abcdefgo","abcdefgp","abcdefgq"]

如果你可以使用SQL语法——比如，如果你使用LINQ访问一个结构或数组的字段，或者直接访问一个数据库，其中有一个名为“Alphabet”的表，只有一个字符字段“Letter”，你可以适应以下代码:

SELECT A.Letter, B.Letter, C.Letter
FROM Alphabet AS A, Alphabet AS B, Alphabet AS C
WHERE A.Letter<>B.Letter AND A.Letter<>C.Letter AND B.Letter<>C.Letter
AND A.Letter<B.Letter AND B.Letter<C.Letter

这将返回所有3个字母的组合，不管你在表格“字母表”中有多少个字母(它可以是3,8,10,27等)。

如果你想要的是所有的排列，而不是组合(也就是说，你想要“ACB”和“ABC”被视为不同的，而不是只出现一次)，只需删除最后一行(and一行)，就完成了。

Post-Edit:重新阅读问题后，我意识到需要的是通用算法，而不仅仅是选择3个项目的特定算法。Adam Hughes的答案是完整的，不幸的是我还不能投票。这个答案很简单，但只适用于你想要三样东西的时候。

作为迭代器对象实现的MetaTrader MQL4非常快速的组合。

代码很容易理解。

我对很多算法进行了基准测试，这个算法真的非常快——大约比大多数next_combination()函数快3倍。

class CombinationsIterator { private: int input_array[]; // 1 2 3 4 5 int index_array[]; // i j k int m_elements; // N int m_indices; // K public: CombinationsIterator(int &src_data[], int k) { m_indices = k; m_elements = ArraySize(src_data); ArrayCopy(input_array, src_data); ArrayResize(index_array, m_indices); // create initial combination (0..k-1) for (int i = 0; i < m_indices; i++) { index_array[i] = i; } } // https://stackoverflow.com/questions/5076695 // bool next_combination(int &item[], int k, int N) bool advance() { int N = m_elements; for (int i = m_indices - 1; i >= 0; --i) { if (index_array[i] < --N) { ++index_array[i]; for (int j = i + 1; j < m_indices; ++j) { index_array[j] = index_array[j - 1] + 1; } return true; } } return false; } void getItems(int &items[]) { // fill items[] from input array for (int i = 0; i < m_indices; i++) { items[i] = input_array[index_array[i]]; } } };

测试上述迭代器类的驱动程序:

//+------------------------------------------------------------------+ //| | //+------------------------------------------------------------------+ // driver program to test above class #define N 5 #define K 3 void OnStart() { int myset[N] = {1, 2, 3, 4, 5}; int items[K]; CombinationsIterator comboIt(myset, K); do { comboIt.getItems(items); printf("%s", ArrayToString(items)); } while (comboIt.advance()); }

输出: 1 2 3 1 2 4 1 2 5 1 3 4 1 3 5 1 4 5 2 3 4 2 3 5 2 4 5 3 4 5

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]);
        }
    }
}

下面是我的Scala解决方案:

def combinations[A](s: List[A], k: Int): List[List[A]] = 
  if (k > s.length) Nil
  else if (k == 1) s.map(List(_))
  else combinations(s.tail, k - 1).map(s.head :: _) ::: combinations(s.tail, k)

下面是Clojure版本，它使用了我在OCaml实现答案中描述的相同算法:

(defn select
  ([items]
     (select items 0 (inc (count items))))
  ([items n1 n2]
     (reduce concat
             (map #(select % items)
                  (range n1 (inc n2)))))
  ([n items]
     (let [
           lmul (fn [a list-of-lists-of-bs]
                     (map #(cons a %) list-of-lists-of-bs))
           ]
       (if (= n (count items))
         (list items)
         (if (empty? items)
           items
           (concat
            (select n (rest items))
            (lmul (first items) (select (dec n) (rest items))))))))) 

它提供了三种调用方法:

(a)按问题要求，选出n项:

  user=> (count (select 3 "abcdefgh"))
  56

(b) n1至n2个选定项目:

user=> (select '(1 2 3 4) 2 3)
((3 4) (2 4) (2 3) (1 4) (1 3) (1 2) (2 3 4) (1 3 4) (1 2 4) (1 2 3))

(c)在0至所选项目的集合大小之间:

user=> (select '(1 2 3))
(() (3) (2) (1) (2 3) (1 3) (1 2) (1 2 3))