Java <a，list <b =“”>＆gt; </a，>元素的Java组合

时间：2013-10-07 09:04:03

标签： java algorithm map combinations

（ps。我只是重写了这个问题，因为我认为这是在处理排列，但它实际上是处理组合。）

更具体地考虑Map<String, List<WordGroupAndScore> baseMap，其中包含：

private static class WordGroupAndScore {
    public final WordGroup wordGroup;
    public final int score;

    public WordGroupAndScore(final WordGroup wordGroup, final int score) {
        this.wordGroup = wordGroup;
        this.score = score;
    }
}

baseMap.size()是可变的，这意味着地图中可以有任意数量的String。同样对于baseMap中的每个元素，baseMap.get(i).size()都是可变的。但baseMap不能包含空列表。

现在我想找到所有可能的组合。代码本身用于检查发票中的数据，并不总是发票上的所有数据都可用，因此可变量baseMap.size()。 baseMap中每个元素的列表是可变的，因为找到的数据量取决于它是哪个发票。

（示例数据在示例中并不一一对应，实际上它是WordGroupAndScore，但我会使用String或BigDecimal来表示数据例子）

baseMap（值和密钥对）的示例数据严格（A和List<B>对）：

  • ("invoiceNumber", ["0001", "0002"])
  • ("invoiceDate", ["2013-10-07"])
  • ("priceExclVAT, [new BigDecimal("10.00")])
  • ("highVAT, [new BigDecimal("2.10")])
  • ("priceInclVAT, [new BigDecimal("12.10"), new BigDecimal("14.10")])

我想生成所有可能的数据组合。

示例输出，一个（“第一个”）组合（值和单个密钥对）严格（A和B对）：

  • ("invoiceNumber", "0001")
  • ("invoiceDate", "2013-10-07"])
  • ("priceExclVAT, new BigDecimal("10.00"))
  • ("highVAT, new BigDecimal("2.10"))
  • ("priceInclVAT, new BigDecimal("12.10"))

示例输出，一个（“最后”）组合（值和单个键对）严格（A和B对）：

  • ("invoiceNumber", "0002")
  • ("invoiceDate", "2013-10-07")
  • ("priceExclVAT, new BigDecimal("10.00"))
  • ("highVAT, new BigDecimal("2.10"))
  • ("priceInclVAT, new BigDecimal("14.10"))

所以不知怎的，我需要遍历完整的baseMap，记住/创建基于每个baseMap.get(i).size()的所有组合，但我几乎失去了从哪里开始。最大的问题是：我如何记住组合，因为我的baseMap大小可变。如果它不会变化，那么我可以更轻松地完成它。

我希望这个问题很清楚。

编辑：添加了我的一次尝试，但无效。 

//Assumes that wordGroupsAndScores does not get changed during the process
private void processWordGroupAndScores(TemplateBean template) {
    System.out.println();
    System.out.println("--wordGroupsAndScores--");
    for (Map.Entry<String, List<WordGroupAndScore>> entry : wordGroupsAndScores.entrySet()) {
        System.out.println("Attribute = " + entry.getKey());
        for (WordGroupAndScore wordGroupAndScore : entry.getValue()) {
            System.out.println("WordGroupAndScore = " + wordGroupAndScore);
        }
        System.out.println(";");
    }
    System.out.println();
    //create all possible unfinishedinvoices from wordgroupandscores
    int[] indices = new int[wordGroupsAndScores.keySet().size()];
    for (int index = 0; index < indices.length; index++) {
        indices[index] = 0;
    }
    String[] keyLocation = new String[wordGroupsAndScores.keySet().size()];
    int j = 0;
    for (String key : wordGroupsAndScores.keySet()) {
        keyLocation[j] = key;
        j++;
    }
    processWordGroupAndScoresRecursive(indices, keyLocation, template);
}

private void processWordGroupAndScoresRecursive(int[] indices, String[] keyLocation, TemplateBean template) {
    processWordGroupAndScoresWithIndices(indices, keyLocation, template);
    boolean changedIndices = false;
    for (int index = indices.length - 1; index >= 0; index--) {
        if (indices[index] < wordGroupsAndScores.get(keyLocation[index]).size() - 1) {
            indices[index]++;
            changedIndices = true;
            break;
        }
    }
    if (changedIndices) {
        processWordGroupAndScoresRecursive(indices, keyLocation, template);
    }
}

private void processWordGroupAndScoresWithIndices(int[] indices, String[] keyLocation, TemplateBean template) {
    System.out.println();
    System.out.println("--Generated combination--");
    UnfinishedInvoice unfinishedInvoice = new UnfinishedInvoice();
    for (int index = 0; index < indices.length; index++) {
        String key = keyLocation[index];
        WordGroupAndScore wordGroupAndScore = wordGroupsAndScores.get(key).get(indices[index]);
        System.out.println("Attribute = " + key);
        System.out.println("WordGroupAndScore = " + wordGroupAndScore);
        System.out.println(";");
        setUnfinishedInvoiceAttribute(key, unfinishedInvoice, Utils.joinWordGroup(wordGroupAndScore.wordGroup, " "), wordGroupAndScore.score);
    }
    System.out.println();
    unfinishedInvoice.verify();
    if (templateMap.containsKey(template)) {
        templateMap.get(template).add(unfinishedInvoice);
    }
    else {
        List<UnfinishedInvoice> list = new ArrayList<>();
        list.add(unfinishedInvoice);
        templateMap.put(template, list);
    }
}

让我们更清楚地看看它产生了什么，让我们只使用指数，而不再使用真实数据。

假设这是输入：[1, 1, 2, 1, 0]。将它作为列表表示为地图，使用as元素作为原始地图内列表中元素的索引。我们从地图中最后一个元素的组合开始。

我的失败代码输出为

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

这是不正确的，因为缺少很多值，例如缺少[0, 0, 0, 1, 0]。

这里出了什么问题？

4 个答案:

答案 0 :(得分：1)

使用递归函数的示例伪代码。每个级别的递归通过逐个获取所有元素来处理一个列表，将它们放在输出变量中并递归调用自身来处理下一个迭代级别。

void allCombinations(Map<A, List<B>> input, Map<A, B> output){
   if (input not empty){
      (x, Y) = input.removeOneElement(); //removes one list from the input
      for each b in Y{
        output.insert(x, b);             //adds the element to the output
        allCombinations(input, output);  //recursively calls itself
        output.remove(x, b);             //removes the element from the output
      }
   }else{
      print(output)                      //here i print the output
   }
}

所以这通过使用递归有效地创建了sizeof（输入）嵌套循环。

您使用以下方式调用它：

allCombinations(input, new Map<A, B>());

注意：如果不是打印您希望它返回的输出。然后改变方法的签名：

void allCombinations(Map<A, List<B>> input, Map<A, B> output, List<Map<A,B>> result)
...
result.add(output); //instead of print(output);

并使用：

调用它 
List<Map<A,B>> result = new List<Map<A,B>>();
allCombinations(input, new Map<A, B>(), result);

答案 1 :(得分：1)

以下Clojure代码以强大，快速和实用的方式解决了您的要求：

(defn combinations* [acc pairs]
  (if-let [[my-key my-vals] (first pairs)]
    (mapcat
      (fn [my-val]
        (combinations*
          (for [m acc] (assoc m my-key my-val))
          (rest pairs)))
      my-vals)
    acc))

(defn combinations [map]
  (combinations* [{}] (vec map)))

以上代码是一种递归解决方案。它用简单的英语做了以下几点。 combinations*是一个函数，它给出了一个可能的基本映射的列表，以及一个键到多个值对的列表，返回所有可能的组合将键值与输入基本映射相关联。这是以递归方式完成的。如果键 - 多值对列表为空，那么我们不会将任何内容与基本地图相关联，而是将其修改为未修改。否则，如果有任何对，那么我们采用第一个键到多值对，以及其中的所有值，以及所有基本映射作为输入，我们创建了如何将这些键值添加到基本地图的所有组合。此修改后的基本映射组合列表将用作递归调用combinations*的新基本映射列表，其余键到多值对作为第二个参数。我们执行组合和修改基本映射的递归，直到我们用完键到多值对。此时，如上所述，我们将未修改的基本映射作为解决方案返回，并将它们与递归的其他分支的解决方案连接在一起。要初始化解决问题的函数，我们必须使用空映射的单例列表作为基本映射，这在combinations函数中完成。它唯一的参数是一个多地图，它分成一个键到多值对的向量，用它来调用combinations*。

这是如何称呼它：

(combinations {"invoiceNumber" ["0001" "0002"]
               "invoiceDate" ["2013-10-07"]
               "priceExclVAT" [10.00M]
               "highVAT" [2.10M]
               "priceInclVAT" [12.10M 14.10M]})

这是输出：

({"invoiceDate" "2013-10-07",
  "invoiceNumber" "0001",
  "highVAT" 2.10M,
  "priceExclVAT" 10.00M,
  "priceVAT" 12.10M}
 {"invoiceDate" "2013-10-07",
  "invoiceNumber" "0002",
  "highVAT" 2.10M,
  "priceExclVAT" 10.00M,
  "priceVAT" 12.10M}
 {"invoiceDate" "2013-10-07",
  "invoiceNumber" "0001",
  "highVAT" 2.10M,
  "priceExclVAT" 10.00M,
  "priceVAT" 14.10M}
 {"invoiceDate" "2013-10-07",
  "invoiceNumber" "0002",
  "highVAT" 2.10M,
  "priceExclVAT" 10.00M,
  "priceVAT" 14.10M})

尝试将其转换为Java，或者仅包含Clojure依赖项，添加Java类生成指令，并直接从Java代码中调用它，如解释here所述。您还可以测试上面的代码here，而无需在本地设置Clojure环境。

<强>更新

为了讨论和掌握这些想法，我将很快添加一个Java-ified版本。

更新2

你去。

private static List<HashMap<String, Object>> associateInAll(
        List<HashMap<String, Object>> orig, String key, Object val) {

    LinkedList<HashMap<String, Object>> result =
            new LinkedList<HashMap<String, Object>>();

    for (HashMap<String, Object> m : orig) {
        HashMap<String, Object> mCopy = new HashMap<String, Object>(m);
        mCopy.put(key, val);
        result.add(mCopy);
    }

    return result;
}

private static List<HashMap<String, Object>> combinations2(
        List<HashMap<String, Object>> acc,
        List<Entry<String, List<Object>>> pairs) {

    if (!pairs.isEmpty()) {

        Entry<String, List<Object>> first = pairs.get(0);
        String myKey = first.getKey();
        List<Object> myVals = first.getValue();

        LinkedList<Entry<String, List<Object>>> rest =
                new LinkedList<Entry<String, List<Object>>>(pairs);

        rest.removeFirst();

        LinkedList<HashMap<String, Object>> results =
                new LinkedList<HashMap<String, Object>>();

        for (Object myVal : myVals) {

            List<HashMap<String, Object>> newBaseMaps =
                    associateInAll(acc, myKey, myVal);

            List<HashMap<String, Object>> subcombinations =
                    combinations2(newBaseMaps, rest);

            results.addAll(subcombinations);
        }

        return results;
    }

    return acc;
}

private static List<HashMap<String, Object>> combinations(
        HashMap<String, List<Object>> map) {

    LinkedList<HashMap<String, Object>> baseMaps =
            new LinkedList<HashMap<String, Object>>();

    baseMaps.add(new HashMap<String, Object>());

    LinkedList<Entry<String, List<Object>>> pairs =
            new LinkedList<Entry<String, List<Object>>>(map.entrySet());

    return combinations2(baseMaps, pairs);
}

public static void main(String... args) {

    HashMap<String, List<Object>> input =
            new HashMap<String, List<Object>>();

    input.put("invoiceNumber",
            Arrays.<Object>asList("0001", "0002", "0003"));
    input.put("invoiceDate",
            Arrays.<Object>asList("2013-10-07"));
    input.put("priceExclVAT",
            Arrays.<Object> asList(new BigDecimal("10.00")));
    input.put("highVAT",
            Arrays.<Object>asList(new BigDecimal("2.10")));
    input.put("priceInclVAT",
            Arrays.<Object>asList(new BigDecimal("12.10"), new BigDecimal("14.10")));

    List<HashMap<String, Object>> results = combinations(input);

    for (HashMap<String, Object> combination : results) {
        System.out.println("=============================");
        for (Entry<String, Object> entry : combination.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
        }
    }
}

有句话说“你不能总是得到你想要的东西”。现在你明白了，但我告诉你这不是你需要的。与Clojure版本相比，此代码无关紧要。它的优雅，性能，可重用性严重削弱。没有懒惰或流畅性，没有持久数据结构，可组合性等的优化......它是如此冗长和冗长！当我写完它的时候，我忘记了开头的事情。

HTH。

答案 2 :(得分：1)

我们假设它们的大小都是3（为了解释的目的）。

然后我们需要为第二个元素打印的索引如下：

00000
10000
20000
01000
11000
21000
02000
...

到现在为止，我希望你意识到我们实际上只是计算（确切地说是基数3）。

因此，我们只需要将每个元素增加到它自己的极限，而不是基数为3。

为了保持我的代码简单，我只使用String[][]而不是Map<A, List<B>>（每行的第一个元素对应A - 我使用了与您相同的数据，所以它应该很容易破译。

// some hard-coded data
static String[][] strArr = {{"invoiceNumber", "0001", "0002"},
                            {"invoiceDate", "2013-10-07"},
                            {"priceExclVAT", "10.00"},
                            {"highVAT", "2.10"},
                            {"priceInclVAT", "12.10", "14.10"}};
static int[] indices = new int[strArr.length];

static boolean increment(int index)
{
   // when we can simply increase the current element
   if (indices[index] < strArr[index].length-2)
   {
      indices[index]++;
      return true;
   }
   // when we need to reset this element to 0 and increase the next element
   else
   {
      if (index == strArr.length-1)
         // we reached the end of the last list, so we're done
         return false;
      indices[index] = 0;
      return increment(index+1);
   }
}

static void print()
{
   System.out.println(Arrays.toString(indices));
   for (int i = 0; i < strArr.length; i++)
      System.out.println(strArr[i][0] + ", " + strArr[i][indices[i]+1]);
   System.out.println();
}

public static void main(String[] args)
{
   // simply repeatedly print the output, then increment
   do
   {
      print();
   }
   while (increment(0));
}

答案 3 :(得分：0)

好的，这是我自己的尝试：我仍然需要测试它，并且将无法这样做，直到以后的日期：

Map<WordGroup, List<ValueAndScore>> wordGroupsAndScores;＆lt; - 在某个地方获得初始化

//Assumes that wordGroupsAndScores does not get changed during the process
private void processWordGroupAndScores() {
    //create all possible templatetoinvoices from wordgroupandscores
    int[] indices = new int[wordGroupsAndScores.keySet().size()];
    for (int index = 0; index < indices.length; index++) {
        indices[index] = 0;
    }
    String[] keyLocation = new String[wordGroupsAndScores.keySet().size()];
    int j = 0;
    for (String key : wordGroupsAndScores.keySet()) {
        keyLocation[j] = key;
        j++;
    }
    processWordGroupAndScoresRecursive(indices, keyLocation);
}

private void processWordGroupAndScoresRecursive(int[] indices, String[] keyLocation) {
    processWordGroupAndScoresWithIndices(indices, keyLocation);
    boolean changedIndices = false;
    for (int index = indices.length - 1; index >= 0; index--) {
        if (indices[index] < wordGroupsAndScores.get(keyLocation[index]).size() - 1) {
            indices[index]++;
            //reset indices to the right
            for (int resetIndex = index + 1; resetIndex < indices.length; resetIndex++) {
                indices[resetIndex] = 0;
            }
            changedIndices = true;
            break;
        }
    }
    if (changedIndices) {
        processWordGroupAndScoresRecursive(indices, keyLocation);
    }
}

private void processWordGroupAndScoresWithIndices(int[] indices, String[] keyLocation) {
    for (int index = 0; index < indices.length; index++) {
        String key = keyLocation[index];
        WordGroupAndScore wordGroupAndScore = wordGroupsAndScores.get(key).get(indices[index]);
        //more processing
    }
    //more processing
}

这给出了地图中索引的所有可能组合，并逐个处理它们。

编辑：更新了处理函数，以显示如何检索元素。

编辑2：这个答案错了​​。会产生一些组合，但绝对不是全部。

编辑3：现在答案是正确的，经过测试和运作。

相关问题
最新问题