C ++中一系列数字的组合

时间:2015-12-30 01:25:15

标签: c++ combinations combinatorics

我想构建一个C ++程序,根据N因子采用的元素数量显示所有可能的组合。

让我们假设一个矢量vec [6]上有元素1 2 3 4 5 6 使用组合配方,6! / 4! (6 - 4)! = 15种可能性
我想生成一个函数,它给出了4乘4的所有可能性的结果,没有重复,例如:
1 2 3 4
1 2 3 5
1 2 3 6
2 3 4 5
等等...

我现在正在使用此代码,但我想使用矢量中的数字(v [6])。

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <string>

void comb(int N, int K)
{
    std::string bitmask(K, 1); // K leading 1's
    bitmask.resize(N, 0); // N-K trailing 0's

    // print integers and permute bitmask
    do {
        for (int i = 0; i < N; ++i) // [0..N-1] integers
        {
            if (bitmask[i]) std::cout << " " << i;
        }
        std::cout << std::endl;
    } while (std::prev_permutation(bitmask.begin(), bitmask.end()));
}

int main()
{
    comb(6, 4);
}
你愿意帮我们帮忙吗?我想知道我可以在哪里更改代码,以便我可以使用自己的矢量。

我正在生成此向量v [i]并使用冒泡排序对其进行排序,如下所示:

void order (int d[], int n){
    int i, j;
    for (i = 1; i < n; i++)
        for (j = 0; j < n-1; j++)
            if (d[j] > d[j+1])
                swap (d[j],d[j+1]);

    for (i = 0; i < n; i++)
        cout << d[i] << " ";
}

在排序之后,我想把我的矢量放到梳子函数中。 我怎么能做到这一点?

3 个答案:

答案 0 :(得分:3)

这是一个使用free, open source library来完成工作的C ++ 14解决方案:

#include "combinations"
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <vector>

int
main()
{
    std::vector<int> v{1, 2, 3, 4, 5, 6};
    int state = 0;
    for_each_combination(v.begin(), v.begin() + 4, v.end(),
        [&state](auto first, auto last)
        {
            std::cout << std::setw(2) << ++state << " : ";
            while (true)
            {
                std::cout << *first;
                if (++first == last)
                    break;
                std::cout << ' ';
            }
            std::cout << '\n';
            return false;
        });
}

输出:

 1 : 1 2 3 4
 2 : 1 2 3 5
 3 : 1 2 3 6
 4 : 1 2 4 5
 5 : 1 2 4 6
 6 : 1 2 5 6
 7 : 1 3 4 5
 8 : 1 3 4 6
 9 : 1 3 5 6
10 : 1 4 5 6
11 : 2 3 4 5
12 : 2 3 4 6
13 : 2 3 5 6
14 : 2 4 5 6
15 : 3 4 5 6

可以从上面的链接复制/粘贴库的源代码,并检查其工作原理。与使用std::prev_permutation的解决方案相比,该库极其高性能。该函数的实现相对简单,但该库还包含更多实现越来越复杂的功能(但同样易于使用):

template <class BidirIter, class Function>
Function
for_each_combination(BidirIter first,
                     BidirIter mid,
                     BidirIter last,
                     Function f);

template <class BidirIter, class Function>
Function
for_each_permutation(BidirIter first,
                     BidirIter mid,
                     BidirIter last,
                     Function f);

template <class BidirIter, class Function>
Function
for_each_reversible_permutation(BidirIter first,
                                BidirIter mid,
                                BidirIter last,
                                Function f);

template <class BidirIter, class Function>
Function
for_each_circular_permutation(BidirIter first,
                              BidirIter mid,
                              BidirIter last,
                              Function f);

template <class BidirIter, class Function>
Function
for_each_reversible_circular_permutation(BidirIter first,
                                         BidirIter mid,
                                         BidirIter last,
                                         Function f);

图书馆有几个令人愉快的功能,包括:

  • 您的输入序列(vector或其他)无需排序。
  • 您可以通过返回true
  • 随时提前退出循环
  • 如果您没有提前退出循环,则序列始终返回其原始状态。
  • 仿函数总是接收到序列的第一个k元素的迭代器,因此如果你告诉函子的总长度,也可以对未选择的元素进行操作。顺序。

随意使用该库,或者从实施中学习并获取所需的内容。上面的链接包含类似教程的描述,以及每个函数的详细说明。

答案 1 :(得分:0)

从子集S = {1,2,3,...,k}开始,这是第一个子集。通过检查右边的元素(从最后一个开始)生成下一个子集,并在可能的情况下增加它(如果它是&lt; N),并将其作为下一个子集返回。如果无法递增,请查看左侧的元素,直到找到可以递增的元素。递增它,并从该点开始按顺序设置元素。下面是{1,2,3,4,5}的3个元素子集(N = 5,k = 3,有10个子集):

{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,3,4},{1,3,5},{1,4,5} ,{2,3,4},{2,3,5},{2,4,5},{3,4,5}

#include <iostream>
#include <vector>

std::ostream& operator<<(std::ostream& o, std::vector<int>& a)
{
    o << "{";
    for (std::vector<int>::const_iterator it = a.begin(); it != a.end(); ++it) {
        o << *it;
        if (it + 1 < a.end()) o << ",";
    }
    return o << "}";
}

int main()
{
    const int N = 7;
    const int k = 4;

    std::vector<int> A(k);

    // initialize
    for (int i = 0; i < k; ++i) {
        A[i] = i + 1;
    }

    std::cout << A << std::endl;
    int h = 0;
    bool done = false;
    do {
        ++A[k-h-1];
        for (int t = k - h; t < k; ++t) {
            A[t] = A[t-1] + 1;
        }
        if (A[k-h-1] < N - h) {
            // last element can be incremented, stay there...
            h = 0;
        } else {
            // last element at max, look back ...
            ++h;
        }
        done = (A[0] == N - k + 1);
        std::cout << A << std::endl;    
    } while (!done);
}

答案 2 :(得分:0)

非常简单的递归实现:

addresses