如何生成列表的所有排列?例如:

permutations([])
[]

permutations([1])
[1]

permutations([1, 2])
[1, 2]
[2, 1]

permutations([1, 2, 3])
[1, 2, 3]
[1, 3, 2]
[2, 1, 3]
[2, 3, 1]
[3, 1, 2]
[3, 2, 1]

当前回答

def permutate(l):
    for i, x in enumerate(l):
        for y in l[i + 1:]:
            yield x, y


if __name__ == '__main__':
    print(list(permutate(list('abcd'))))
    print(list(permutate([1, 2, 3, 4])))

#[('a', 'b'), ('a', 'c'), ('a', 'd'), ('b', 'c'), ('b', 'd'), ('c', 'd')]
#[(1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 4), (3, 4)]

其他回答

以下代码是给定列表的就地排列,作为生成器实现。由于它只返回对列表的引用,因此不应在生成器外部修改列表。该解决方案是非递归的,因此使用了低内存。还可以很好地处理输入列表中元素的多个副本。

def permute_in_place(a):
    a.sort()
    yield list(a)

    if len(a) <= 1:
        return

    first = 0
    last = len(a)
    while 1:
        i = last - 1

        while 1:
            i = i - 1
            if a[i] < a[i+1]:
                j = last - 1
                while not (a[i] < a[j]):
                    j = j - 1
                a[i], a[j] = a[j], a[i] # swap the values
                r = a[i+1:last]
                r.reverse()
                a[i+1:last] = r
                yield list(a)
                break
            if i == first:
                a.reverse()
                return

if __name__ == '__main__':
    for n in range(5):
        for a in permute_in_place(range(1, n+1)):
            print a
        print

    for a in permute_in_place([0, 0, 1, 1, 1]):
        print a
    print

我使用了一种基于阶乘数系统的算法——对于长度为n的列表,您可以逐项组装每个排列,从每个阶段留下的项目中进行选择。第一项有n个选项,第二项有n-1个选项,最后一项只有一个选项,因此可以使用阶乘数系统中数字的数字作为索引。这是数字0到n-1对应于词典顺序中的所有可能的排列。

from math import factorial
def permutations(l):
    permutations=[]
    length=len(l)
    for x in xrange(factorial(length)):
        available=list(l)
        newPermutation=[]
        for radix in xrange(length, 0, -1):
            placeValue=factorial(radix-1)
            index=x/placeValue
            newPermutation.append(available.pop(index))
            x-=index*placeValue
        permutations.append(newPermutation)
    return permutations

permutations(range(3))

输出:

[[0, 1, 2], [0, 2, 1], [1, 0, 2], [1, 2, 0], [2, 0, 1], [2, 1, 0]]

此方法是非递归的,但在我的计算机上速度稍慢,xrange在n!太大,无法转换为C长整数(我的n=13)。当我需要它的时候,它已经足够了,但它远没有itertools.permutations。

此解决方案实现了一个生成器,以避免在内存中保留所有排列:

def permutations (orig_list):
    if not isinstance(orig_list, list):
        orig_list = list(orig_list)

    yield orig_list

    if len(orig_list) == 1:
        return

    for n in sorted(orig_list):
        new_list = orig_list[:]
        pos = new_list.index(n)
        del(new_list[pos])
        new_list.insert(0, n)
        for resto in permutations(new_list[1:]):
            if new_list[:1] + resto <> orig_list:
                yield new_list[:1] + resto

人们确实可以对每个排列的第一个元素进行迭代,正如tzwen的答案。然而,这样编写此解决方案更有效:

def all_perms(elements):
    if len(elements) <= 1:
        yield elements  # Only permutation possible = no permutation
    else:
        # Iteration over the first element in the result permutation:
        for (index, first_elmt) in enumerate(elements):
            other_elmts = elements[:index]+elements[index+1:]
            for permutation in all_perms(other_elmts): 
                yield [first_elmt] + permutation

这个解决方案大约快了30%,显然是因为递归以len(元素)<=1而不是0结尾。它的内存效率也高得多,因为它使用了一个生成器函数(通过yield),就像Riccardo Reyes的解决方案一样。

如果用户希望在列表中保留所有排列,可以使用以下代码:

def get_permutations(nums, p_list=[], temp_items=[]):
    if not nums:
        return
    elif len(nums) == 1:
        new_items = temp_items+[nums[0]]
        p_list.append(new_items)
        return
    else:
        for i in range(len(nums)):
            temp_nums = nums[:i]+nums[i+1:]
            new_temp_items = temp_items + [nums[i]]
            get_permutations(temp_nums, p_list, new_temp_items)

nums = [1,2,3]
p_list = []

get_permutations(nums, p_list)