我在c++中为组合创建了一个通用类。 它是这样使用的。

char ar[] = "0ABCDEFGH";
nCr ncr(8, 3);
while(ncr.next()) {
    for(int i=0; i<ncr.size(); i++) cout << ar[ncr[i]];
    cout << ' ';
}

我的库ncr[i]从1返回，而不是从0返回。 这就是为什么数组中有0。 如果你想考虑订单，只需将nCr class改为nPr即可。 用法是相同的。

结果

美国广播公司 ABD 安倍 沛富 ABG ABH 澳洲牧牛犬 王牌 ACF ACG 呵呀 正面 ADF ADG 抗利尿激素 时 AEG AEH 二自由度陀螺仪 AFH 啊 BCD 公元前 供应量 波士顿咨询公司 BCH 12 快速公车提供 BDG BDH 性能试验 求 本· 高炉煤气 BFH 使用BGH CDE 提供 CDG 鼎晖 欧共体语言教学大纲的 CEG 另一 CFG CFH 全息 DEF 度 电气设施 脱硫 干扰 DGH EFG EFH EGH FGH

下面是头文件。

#pragma once
#include <exception>

class NRexception : public std::exception
{
public:
    virtual const char* what() const throw() {
        return "Combination : N, R should be positive integer!!";
    }
};

class Combination
{
public:
    Combination(int n, int r);
    virtual ~Combination() { delete [] ar;}
    int& operator[](unsigned i) {return ar[i];}
    bool next();
    int size() {return r;}
    static int factorial(int n);

protected:
    int* ar;
    int n, r;
};

class nCr : public Combination
{
public: 
    nCr(int n, int r);
    bool next();
    int count() const;
};

class nTr : public Combination
{
public:
    nTr(int n, int r);
    bool next();
    int count() const;
};

class nHr : public nTr
{
public:
    nHr(int n, int r) : nTr(n,r) {}
    bool next();
    int count() const;
};

class nPr : public Combination
{
public:
    nPr(int n, int r);
    virtual ~nPr() {delete [] on;}
    bool next();
    void rewind();
    int count() const;

private:
    bool* on;
    void inc_ar(int i);
};

以及执行。

#include "combi.h"
#include <set>
#include<cmath>

Combination::Combination(int n, int r)
{
    //if(n < 1 || r < 1) throw NRexception();
    ar = new int[r];
    this->n = n;
    this->r = r;
}

int Combination::factorial(int n) 
{
    return n == 1 ? n : n * factorial(n-1);
}

int nPr::count() const
{
    return factorial(n)/factorial(n-r);
}

int nCr::count() const
{
    return factorial(n)/factorial(n-r)/factorial(r);
}

int nTr::count() const
{
    return pow(n, r);
}

int nHr::count() const
{
    return factorial(n+r-1)/factorial(n-1)/factorial(r);
}

nCr::nCr(int n, int r) : Combination(n, r)
{
    if(r == 0) return;
    for(int i=0; i<r-1; i++) ar[i] = i + 1;
    ar[r-1] = r-1;
}

nTr::nTr(int n, int r) : Combination(n, r)
{
    for(int i=0; i<r-1; i++) ar[i] = 1;
    ar[r-1] = 0;
}

bool nCr::next()
{
    if(r == 0) return false;
    ar[r-1]++;
    int i = r-1;
    while(ar[i] == n-r+2+i) {
        if(--i == -1) return false;
        ar[i]++;
    }
    while(i < r-1) ar[i+1] = ar[i++] + 1;
    return true;
}

bool nTr::next()
{
    ar[r-1]++;
    int i = r-1;
    while(ar[i] == n+1) {
        ar[i] = 1;
        if(--i == -1) return false;
        ar[i]++;
    }
    return true;
}

bool nHr::next()
{
    ar[r-1]++;
    int i = r-1;
    while(ar[i] == n+1) {
        if(--i == -1) return false;
        ar[i]++;
    }
    while(i < r-1) ar[i+1] = ar[i++];
    return true;
}

nPr::nPr(int n, int r) : Combination(n, r)
{
    on = new bool[n+2];
    for(int i=0; i<n+2; i++) on[i] = false;
    for(int i=0; i<r; i++) {
        ar[i] = i + 1;
        on[i] = true;
    }
    ar[r-1] = 0;
}

void nPr::rewind()
{
    for(int i=0; i<r; i++) {
        ar[i] = i + 1;
        on[i] = true;
    }
    ar[r-1] = 0;
}

bool nPr::next()
{   
    inc_ar(r-1);

    int i = r-1;
    while(ar[i] == n+1) {
        if(--i == -1) return false;
        inc_ar(i);
    }
    while(i < r-1) {
        ar[++i] = 0;
        inc_ar(i);
    }
    return true;
}

void nPr::inc_ar(int i)
{
    on[ar[i]] = false;
    while(on[++ar[i]]);
    if(ar[i] != n+1) on[ar[i]] = true;
}

另一个具有组合索引惰性生成的c#版本。这个版本维护了一个索引数组来定义所有值列表和当前组合值之间的映射，即在整个运行时不断使用O(k)额外的空间。该代码在O(k)时间内生成单个组合，包括第一个组合。

public static IEnumerable<T[]> Combinations<T>(this T[] values, int k)
{
    if (k < 0 || values.Length < k)
        yield break; // invalid parameters, no combinations possible

    // generate the initial combination indices
    var combIndices = new int[k];
    for (var i = 0; i < k; i++)
    {
        combIndices[i] = i;
    }

    while (true)
    {
        // return next combination
        var combination = new T[k];
        for (var i = 0; i < k; i++)
        {
            combination[i] = values[combIndices[i]];
        }
        yield return combination;

        // find first index to update
        var indexToUpdate = k - 1;
        while (indexToUpdate >= 0 && combIndices[indexToUpdate] >= values.Length - k + indexToUpdate)
        {
            indexToUpdate--;
        }

        if (indexToUpdate < 0)
            yield break; // done

        // update combination indices
        for (var combIndex = combIndices[indexToUpdate] + 1; indexToUpdate < k; indexToUpdate++, combIndex++)
        {
            combIndices[indexToUpdate] = combIndex;
        }
    }
}

测试代码:

foreach (var combination in new[] {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'}.Combinations(3))
{
    System.Console.WriteLine(String.Join(" ", combination));
}

输出:

a b c
a b d
a b e
a c d
a c e
a d e
b c d
b c e
b d e
c d e

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

递归，一个很简单的答案，combo，在Free Pascal中。

    procedure combinata (n, k :integer; producer :oneintproc);

        procedure combo (ndx, nbr, len, lnd :integer);
        begin
            for nbr := nbr to len do begin
                productarray[ndx] := nbr;
                if len < lnd then
                    combo(ndx+1,nbr+1,len+1,lnd)
                else
                    producer(k);
            end;
        end;

    begin
        combo (0, 0, n-k, n-1);
    end;

“producer”处理为每个组合生成的产品数组。

这是我想出的解决这个问题的算法。它是用c++编写的，但是可以适应几乎任何支持位操作的语言。

void r_nCr(const unsigned int &startNum, const unsigned int &bitVal, const unsigned int &testNum) // Should be called with arguments (2^r)-1, 2^(r-1), 2^(n-1)
{
    unsigned int n = (startNum - bitVal) << 1;
    n += bitVal ? 1 : 0;

    for (unsigned int i = log2(testNum) + 1; i > 0; i--) // Prints combination as a series of 1s and 0s
        cout << (n >> (i - 1) & 1);
    cout << endl;

    if (!(n & testNum) && n != startNum)
        r_nCr(n, bitVal, testNum);

    if (bitVal && bitVal < testNum)
        r_nCr(startNum, bitVal >> 1, testNum);
}

你可以在这里看到它如何工作的解释。

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)   
    | [], _ -> []