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

短快C实现

#include <stdio.h>

void main(int argc, char *argv[]) {
  const int n = 6; /* The size of the set; for {1, 2, 3, 4} it's 4 */
  const int p = 4; /* The size of the subsets; for {1, 2}, {1, 3}, ... it's 2 */
  int comb[40] = {0}; /* comb[i] is the index of the i-th element in the combination */

  int i = 0;
  for (int j = 0; j <= n; j++) comb[j] = 0;
  while (i >= 0) {
    if (comb[i] < n + i - p + 1) {
       comb[i]++;
       if (i == p - 1) { for (int j = 0; j < p; j++) printf("%d ", comb[j]); printf("\n"); }
       else            { comb[++i] = comb[i - 1]; }
    } else i--; }
}

要查看它有多快,请使用这段代码并测试它

#include <time.h>
#include <stdio.h>

void main(int argc, char *argv[]) {
  const int n = 32; /* The size of the set; for {1, 2, 3, 4} it's 4 */
  const int p = 16; /* The size of the subsets; for {1, 2}, {1, 3}, ... it's 2 */
  int comb[40] = {0}; /* comb[i] is the index of the i-th element in the combination */

  int c = 0; int i = 0;
  for (int j = 0; j <= n; j++) comb[j] = 0;
  while (i >= 0) {
    if (comb[i] < n + i - p + 1) {
       comb[i]++;
       /* if (i == p - 1) { for (int j = 0; j < p; j++) printf("%d ", comb[j]); printf("\n"); } */
       if (i == p - 1) c++;
       else            { comb[++i] = comb[i - 1]; }
    } else i--; }
  printf("%d!%d == %d combination(s) in %15.3f second(s)\n ", p, n, c, clock()/1000.0);
}

使用cmd.exe (windows)测试:

Microsoft Windows XP [Version 5.1.2600]
(C) Copyright 1985-2001 Microsoft Corp.

c:\Program Files\lcc\projects>combination
16!32 == 601080390 combination(s) in          5.781 second(s)

c:\Program Files\lcc\projects>

祝你有愉快的一天。

其他回答

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

说了这么多,做了这么多,这就是奥卡姆的代码。 算法是显而易见的代码..

let combi n lst =
    let rec comb l c =
        if( List.length c = n) then [c] else
        match l with
        [] -> []
        | (h::t) -> (combi t (h::c))@(combi t c)
    in
        combi lst []
;;

下面是一个使用宏的Lisp方法。这适用于Common Lisp,也适用于其他Lisp方言。

下面的代码创建了'n'个嵌套循环,并为列表lst中的'n'个元素的每个组合执行任意代码块(存储在body变量中)。变量var指向一个包含用于循环的变量的列表。

(defmacro do-combinations ((var lst num) &body body)
  (loop with syms = (loop repeat num collect (gensym))
        for i on syms
        for k = `(loop for ,(car i) on (cdr ,(cadr i))
                         do (let ((,var (list ,@(reverse syms)))) (progn ,@body)))
                then `(loop for ,(car i) on ,(if (cadr i) `(cdr ,(cadr i)) lst) do ,k)
        finally (return k)))

让我们看看…

(macroexpand-1 '(do-combinations (p '(1 2 3 4 5 6 7) 4) (pprint (mapcar #'car p))))

(LOOP FOR #:G3217 ON '(1 2 3 4 5 6 7) DO
 (LOOP FOR #:G3216 ON (CDR #:G3217) DO
  (LOOP FOR #:G3215 ON (CDR #:G3216) DO
   (LOOP FOR #:G3214 ON (CDR #:G3215) DO
    (LET ((P (LIST #:G3217 #:G3216 #:G3215 #:G3214)))
     (PROGN (PPRINT (MAPCAR #'CAR P))))))))

(do-combinations (p '(1 2 3 4 5 6 7) 4) (pprint (mapcar #'car p)))

(1 2 3 4)
(1 2 3 5)
(1 2 3 6)
...

由于默认情况下不存储组合,因此存储空间保持在最小值。选择主体代码而不是存储所有结果的可能性也提供了更大的灵活性。

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/)

遵循Haskell代码同时计算组合数和组合,由于Haskell的惰性,您可以得到其中的一部分而无需计算另一部分。

import Data.Semigroup
import Data.Monoid

data Comb = MkComb {count :: Int, combinations :: [[Int]]} deriving (Show, Eq, Ord)

instance Semigroup Comb where
    (MkComb c1 cs1) <> (MkComb c2 cs2) = MkComb (c1 + c2) (cs1 ++ cs2)

instance Monoid Comb where
    mempty = MkComb 0 []

addElem :: Comb -> Int -> Comb
addElem (MkComb c cs) x = MkComb c (map (x :) cs)

comb :: Int -> Int -> Comb
comb n k | n < 0 || k < 0 = error "error in `comb n k`, n and k should be natural number"
comb n k | k == 0 || k == n = MkComb 1 [(take k [k-1,k-2..0])]
comb n k | n < k = mempty
comb n k = comb (n-1) k <> (comb (n-1) (k-1) `addElem` (n-1))

它是这样工作的:

*Main> comb 0 1
MkComb {count = 0, combinations = []}

*Main> comb 0 0
MkComb {count = 1, combinations = [[]]}

*Main> comb 1 1
MkComb {count = 1, combinations = [[0]]}

*Main> comb 4 2
MkComb {count = 6, combinations = [[1,0],[2,0],[2,1],[3,0],[3,1],[3,2]]}

*Main> count (comb 10 5)
252