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

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
...
function initializePointers($cnt) {
    $pointers = [];

    for($i=0; $i<$cnt; $i++) {
        $pointers[] = $i;
    }

    return $pointers;     
}

function incrementPointers(&$pointers, &$arrLength) {
    for($i=0; $i<count($pointers); $i++) {
        $currentPointerIndex = count($pointers) - $i - 1;
        $currentPointer = $pointers[$currentPointerIndex];

        if($currentPointer < $arrLength - $i - 1) {
           ++$pointers[$currentPointerIndex];

           for($j=1; ($currentPointerIndex+$j)<count($pointers); $j++) {
                $pointers[$currentPointerIndex+$j] = $pointers[$currentPointerIndex]+$j;
           }

           return true;
        }
    }

    return false;
}

function getDataByPointers(&$arr, &$pointers) {
    $data = [];

    for($i=0; $i<count($pointers); $i++) {
        $data[] = $arr[$pointers[$i]];
    }

    return $data;
}

function getCombinations($arr, $cnt)
{
    $len = count($arr);
    $result = [];
    $pointers = initializePointers($cnt);

    do {
        $result[] = getDataByPointers($arr, $pointers);
    } while(incrementPointers($pointers, count($arr)));

    return $result;
}

$result = getCombinations([0, 1, 2, 3, 4, 5], 3);
print_r($result);

基于https://stackoverflow.com/a/127898/2628125,但更抽象,适用于任何大小的指针。

其他回答

这里你有一个用c#编写的该算法的惰性评估版本:

    static bool nextCombination(int[] num, int n, int k)
    {
        bool finished, changed;

        changed = finished = false;

        if (k > 0)
        {
            for (int i = k - 1; !finished && !changed; i--)
            {
                if (num[i] < (n - 1) - (k - 1) + i)
                {
                    num[i]++;
                    if (i < k - 1)
                    {
                        for (int j = i + 1; j < k; j++)
                        {
                            num[j] = num[j - 1] + 1;
                        }
                    }
                    changed = true;
                }
                finished = (i == 0);
            }
        }

        return changed;
    }

    static IEnumerable Combinations<T>(IEnumerable<T> elements, int k)
    {
        T[] elem = elements.ToArray();
        int size = elem.Length;

        if (k <= size)
        {
            int[] numbers = new int[k];
            for (int i = 0; i < k; i++)
            {
                numbers[i] = i;
            }

            do
            {
                yield return numbers.Select(n => elem[n]);
            }
            while (nextCombination(numbers, size, k));
        }
    }

及测试部分:

    static void Main(string[] args)
    {
        int k = 3;
        var t = new[] { "dog", "cat", "mouse", "zebra"};

        foreach (IEnumerable<string> i in Combinations(t, k))
        {
            Console.WriteLine(string.Join(",", i));
        }
    }

希望这对你有帮助!


另一种版本,迫使所有前k个组合首先出现,然后是所有前k+1个组合,然后是所有前k+2个组合,等等。这意味着如果你对数组进行排序,最重要的在最上面,它会把它们逐渐扩展到下一个——只有在必须这样做的时候。

private static bool NextCombinationFirstsAlwaysFirst(int[] num, int n, int k)
{
    if (k > 1 && NextCombinationFirstsAlwaysFirst(num, num[k - 1], k - 1))
        return true;

    if (num[k - 1] + 1 == n)
        return false;

    ++num[k - 1];
    for (int i = 0; i < k - 1; ++i)
        num[i] = i;

    return true;
}

例如,如果你在k=3, n=5上运行第一个方法("nextCombination"),你会得到:

0 1 2
0 1 3
0 1 4
0 2 3
0 2 4
0 3 4
1 2 3
1 2 4
1 3 4
2 3 4

但如果你跑

int[] nums = new int[k];
for (int i = 0; i < k; ++i)
    nums[i] = i;
do
{
    Console.WriteLine(string.Join(" ", nums));
}
while (NextCombinationFirstsAlwaysFirst(nums, n, k));

你会得到这个(为了清晰起见,我添加了空行):

0 1 2

0 1 3
0 2 3
1 2 3

0 1 4
0 2 4
1 2 4
0 3 4
1 3 4
2 3 4

它只在必须添加时才添加“4”,而且在添加“4”之后,它只在必须添加时再添加“3”(在执行01、02、12之后)。

为此,我在SQL Server 2005中创建了一个解决方案,并将其发布在我的网站上:http://www.jessemclain.com/downloads/code/sql/fn_GetMChooseNCombos.sql.htm

下面是一个例子来说明用法:

SELECT * FROM dbo.fn_GetMChooseNCombos('ABCD', 2, '')

结果:

Word
----
AB
AC
AD
BC
BD
CD

(6 row(s) affected)

下面的递归算法从有序集中选取所有k元素组合:

选择组合中的第一个元素I 将I与从大于I的元素集中递归选择的k-1个元素的组合组合。

对集合中的每一个i进行上述迭代。

为了避免重复,您必须选择比i大的其余元素。这样[3,5]将只被选中一次,即[3]与[5]结合,而不是两次(该条件消除了[5]+[3])。没有这个条件,你得到的是变化而不是组合。

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。

由于没有提到编程语言,我假设列表也是可以的。下面是一个OCaml版本,适用于短列表(非尾递归)。给定一个包含任意类型元素的列表l和一个整数n,如果我们假设结果列表中元素的顺序被忽略,它将返回一个包含l的n个元素的所有可能列表的列表,即list ['a';'b']与['b';'a']相同,并且将报告一次。因此,结果列表的大小将是((list。长度l)选择n)。

递归的直观原理如下:取列表的头,然后进行两次递归调用:

递归调用1 (RC1):到列表的尾部,但选择n-1个元素 递归调用2 (RC2):到列表的尾部,但选择n个元素

要组合递归结果,list-乘(请使用奇数名称)列表的头部与RC1的结果,然后附加(@)RC2的结果。List-multiply是如下操作lmul:

a lmul [ l1 ; l2 ; l3] = [a::l1 ; a::l2 ; a::l3]

Lmul在下面的代码中实现

List.map (fun x -> h::x)

当列表的大小等于您想要选择的元素数量时,递归将终止,在这种情况下,您只需返回列表本身。

下面是OCaml中实现上述算法的四行代码:

    let rec choose l n = match l, (List.length l) with                                 
    | _, lsize  when n==lsize  -> [l]                                
    | h::t, _ -> (List.map (fun x-> h::x) (choose t (n-1))) @ (choose t n)   
    | [], _ -> []