Question

我需要创建一个python生成器，它可以产生2D位矩阵的每种可能组合。每个维度的长度是可变的。

所以对于2x2矩阵：

1。
00
00

2。
10个
00

3。
11个
00

...

X。
00
01

更高的尺寸长度（高达200 * 1000）也需要工作。最后，我不需要所有的组合。我只需要每行中总和为1的一次。但我需要所有组合，在这种情况下。我会在屈服之前过滤它们。不需要打印。

我想将其用作过滤器掩码来测试数据集的所有可能变体。生成这样的变体必定是一个常见问题。也许有一个很好的python库？

罗伯特

Answer 1

您可以使用0到4之间的每个数字（2到2的幂）生成长度为2的所有可能性。

0 -> 00 
1 -> 01 
2 -> 10 
3 -> 11

对于以二进制显示数字的部分，可以使用bin函数。

由于您有2x2矩阵，因此需要2个数字（i和j），每个数字用于一行。然后你可以将这些数字转换成二进制并打印出来。

for i in range(4):
    for j in range(4):
        row1 = bin(i)[2:].zfill(2)
        row2 = bin(j)[2:].zfill(2)

        print row1, "\n" , row2, "\n"

修改

我找到zfill函数，用zeros填充字符串以使其固定长度。

>>> '1'.zfill(5) '00001'

另一种通用解决方案可能是：

import re dim1 = 2 dim2 = 2 n = dim1 * dim2 i = 0 limit = 2**n while i < limit: print '\n'.join(re.findall('.'*dim2, bin(i)[2:].zfill(n))), '\n' i += 1

Answer 2

遍历给定大小的位向量的所有可能值正是计数器的作用。从你的问题中你不清楚你想要什么样的顺序，但它看起来很像一个格雷计数器。例如：

from sys import stdout

w,h=2,2

for val in range(2**(w+h)):
    gray=val^(val>>1)
    for y in range(h):
        for x in range(w):
            stdout.write('1' if gray & (1<<(w*y+x)) else '0')
        stdout.write('\n')
    stdout.write('\n')

请注意，矢量的尺寸与计数器无关，只与尺寸有关。此外，虽然这给出了每个静态模式，但它并未涵盖所有可能的过渡。

Answer 3

这可以通过以下方式使用itertools的排列来完成。

import itertools
dim=2
dimension = dim*dim
data = [0 for i in range(0,dimension)] + [1 for i in range(0,dimension)]
count = 1
for matrix in set(itertools.permutations(data,dimension)):
    print('\n',count,'.')
    for i in range(0,dimension,dim):
        print(' '.join(map(str,matrix[i:i+dim])))
    count+=1

P.S：这对于2X2矩阵来说是好的，但是为了更高阶，需要花费一点时间和内存消耗。如果有人为此提供较便宜的算法，我会很高兴。

Answer 4

你可以为3x3二进制矩阵做这样的事情：

for i in range(pow(2,9)):
    p = '{0:09b}'.format(i)
    print(p)
    x = []
    x.append([p[0],p[1],p[2]])
    x.append([p[3],p[4],p[5]])
    x.append([p[6],p[7],p[8]])
    for i in range(3):
        x[i] = map(int, x[i])

具有每种可能组合的2D位矩阵

4 个答案: