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

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)

其他回答

我看到在这些递归函数中进行了很多迭代,而不是纯粹的递归。。。

所以对于那些连一个循环都不能遵守的人来说,这里有一个粗略的、完全不必要的完全递归的解决方案

def all_insert(x, e, i=0):
    return [x[0:i]+[e]+x[i:]] + all_insert(x,e,i+1) if i<len(x)+1 else []

def for_each(X, e):
    return all_insert(X[0], e) + for_each(X[1:],e) if X else []

def permute(x):
    return [x] if len(x) < 2 else for_each( permute(x[1:]) , x[0])


perms = permute([1,2,3])

功能性风格

def addperm(x,l):
    return [ l[0:i] + [x] + l[i:]  for i in range(len(l)+1) ]

def perm(l):
    if len(l) == 0:
        return [[]]
    return [x for y in perm(l[1:]) for x in addperm(l[0],y) ]

print perm([ i for i in range(3)])

结果:

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

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。

对于性能,一个由Knuth启发的numpy解决方案(第22页):

from numpy import empty, uint8
from math import factorial

def perms(n):
    f = 1
    p = empty((2*n-1, factorial(n)), uint8)
    for i in range(n):
        p[i, :f] = i
        p[i+1:2*i+1, :f] = p[:i, :f]  # constitution de blocs
        for j in range(i):
            p[:i+1, f*(j+1):f*(j+2)] = p[j+1:j+i+2, :f]  # copie de blocs
        f = f*(i+1)
    return p[:n, :]

复制大量内存可节省时间-它比列表(itertools.permutations(range(n))快20倍:

In [1]: %timeit -n10 list(permutations(range(10)))
10 loops, best of 3: 815 ms per loop

In [2]: %timeit -n100 perms(10) 
100 loops, best of 3: 40 ms per loop

用递归求解,遍历元素,取第i个元素,然后问自己:“其余项目的排列是什么”,直到没有更多的元素。

我在这里解释了解决方案:https://www.youtube.com/watch?v=_7GE7psS2b4

class Solution:
    def permute(self,nums:List[int])->List[List[int]]:
        res=[]
        def dfs(nums,path):
            if len(nums)==0:
                res.append(path)
            for i in range(len(nums)):
                dfs(nums[:i]+nums[i+1:],path+[nums[i]])
        dfs(nums,[])
        return res