算法从n返回k个元素的所有组合

我想写一个函数,它将一个字母数组作为参数和一些要选择的字母。

假设您提供了8个字母的数组,并且希望从中选择3个字母。 那么你应该得到:

8! / ((8 - 3)! * 3!) = 56

数组(或单词)由3个字母组成。


计算机编程艺术第4卷:Fascicle 3有很多这些可能比我描述的更适合您的特殊情况。

灰色代码

一个你会遇到的问题当然是记忆,而且很快,你的设置中会有20个元素出现问题 - 20C3 = 1140。如果你想迭代这个集合,最好使用修改的灰色代码算法所以你并没有把它们都放在记忆里。 这些从上一个产生下一个组合并避免重复。 有许多这些用于不同的用途。 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:

  • 一些Hamilton路径和一个最小变化算法
  • 相邻交换组合生成算法
  • 以下是一些其他论文,涉及该主题:

  • 有效实施Eades,Hickey,阅读相邻交换组合生成算法(PDF,代码采用Pascal)
  • 组合发生器
  • 组合格雷码综述(PostScript)
  • 一种灰色编码算法
  • Chase的Twiddle(算法)

    Phillip J Chase,“Algorithm 382:M of N of N Objects的组合”(1970)

    算法在C ...

    字典顺序中的组合索引(扣扣算法515)

    您也可以通过其索引(按字典顺序)参考组合。 意识到索引应该是基于索引从右到左的一些变化,我们可以构建一些应该恢复组合的东西。

    所以,我们有一组{1,2,3,4,5,6} ...并且我们需要三个元素。 假设{1,2,3}我们可以说元素之间的差异是一个,并且是最小的。 {1,2,4}有一个变化,并且按照字典顺序排列编号2.因此,最后一个位置的“变化”数量在辞典排序中占一个变化。 第二个变化{1,3,4}有一个变化,但由于它在第二位(与原始组中元素的数量成比例),所以变化更大。

    我所描述的方法是一种解构,就像从设置到索引那样,我们需要做相反的处理 - 这更加棘手。 这就是扣扣解决问题的方法。 我写了一些C来计算它们,只做了很小的修改 - 我用集合的索引而不是数字范围来表示集合,所以我们总是从0 ... n开始工作。 注意:

  • 由于组合无序,{1,3,2} = {1,2,3} - 我们命令它们是词典。
  • 该方法有一个隐式0来启动第一个差异的集合。
  • 字典顺序中的组合索引(McCaffrey)

    还有另外一种方法:它的概念更易于掌握和编程,但它没有Buckles的优化。 幸运的是,它也不会产生重复的组合:

    集合 最大化 ,在哪里 。

    例如: 27 = C(6,4) + C(5,3) + C(2,2) + C(1,1) 。 所以,第二十七个词汇组合是:{1,2,5,6},这些是你想要看的任何集合的索引。 下面的例子(OCaml),需要choose功能,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)
    

    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
    

    我可以提出我的递归Python解决方案来解决这个问题吗?

    def choose_iter(elements, length):
        for i in xrange(len(elements)):
            if length == 1:
                yield (elements[i],)
            else:
                for next in choose_iter(elements[i+1:len(elements)], length-1):
                    yield (elements[i],) + next
    def choose(l, k):
        return list(choose_iter(l, k))
    

    用法示例:

    >>> len(list(choose_iter("abcdefgh",3)))
    56
    

    我喜欢它的简单性。

    链接地址: http://www.djcxy.com/p/14883.html

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