二维数组的排列

时间:2016-11-13 17:21:59

标签: java permutation

这是另一个关于排列的问题。我尽我所能尽我所能地制定我的问题。如果您有不明白的事情,请随时提问。

我有一个列表,其中包含一个列表,其中包含一个包含符号的列表。

List<List<List<Symbol>>> list = new ArrayList<List<List<Symbol>>>();

符号类只接受一个值并跟踪我正在创建的一些重要特征。结构中的所有符号彼此不同。

然而,由于......

,因此只能以各种方式切换位置存在一些困难

第一个列表是整个事物的一种包装。它包含两个包含符号的列表的分组。这是因为当包含在分组中时,符号不应该彼此分开。

第二个列表的长度始终为2,每个列表都包含一个唯一符号列表。至于它为什么是两个,不要问我这个问题。对于这个程序来说,能够处理这个长度大于两个的列表会很不错。

第三个列表包含所有符号,每个包装器中有两个符号,如上所述。

我想要的是生成所有可能的排列并分析它们。也就是说,我希望符号切换到所有可能的组合,同时仍然包含在其各自的列表中。

这可能看起来像这样(用伪代码编写,描绘了上面提到的类似列表的结构)。

[[a, b, c], [d, e, f]],
[[g, h, i, j], [k, l, m, n]],
[[o, p], [q, r]],
[[s, t, u], [v, x, y]],

这可能是一个(可能是数千个)排列之一的例子。

[[c, a, b], [d, f, e]],
[[g, h, j, i], [k, l, m, n]],
[[o, p], [q, r]],
[[s, t, u], [v,y, x]],

我到目前为止所尝试的是将这些放入一个很好的旧传统排列方法,适用于单个数组(或列表,如果你愿意),并试图将其修改为使用多维数组。当然有一个很好的简单方法,最好使用递归。如果没有办法,那就完全可以了。

如果您对我刚写的内容有任何疑问,请随时发表评论。

亲切的问候,

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

这是一个递归解决方案。 import java.util.*; public class Perm { static <T> List<List<T>> permutations(List<T> list) { if(list.isEmpty()) return new LinkedList<>(); List<List<T>> result = new LinkedList<>(); for(int i = 0; i < list.size(); i++) { T elem = list.get(i); List<T> copy = new LinkedList<>(list); copy.remove(i); List<List<T>> permRest = permutations(copy); if(permRest.isEmpty()) permRest.add(new LinkedList<>()); for(List<T> perm: permRest) { List<T> permCopy = new LinkedList<>(perm); permCopy.add(0, elem); result.add(permCopy); } } return result; } @SuppressWarnings("unchecked") static List<List> permutationsLists(List list) { if(list.size() == 0) { return new LinkedList<>(); } if(!(list.get(0) instanceof List)) { return permutations(list); } else { List<List> permutationsFirst = permutationsLists((List)list.get(0)); List<List> permutationsRest = (List<List>)permutationsLists(list.subList(1, list.size())); if(permutationsRest.size() == 0) permutationsRest.add(new LinkedList()); List<List> result = new LinkedList<>(); for(List pf: permutationsFirst) { for(List pr: permutationsRest) { List copy = new LinkedList(pr); copy.add(0, pf); result.add(copy); } } return result; } } public static void main(String[] args) { /* List<List<List<String>>> list = Arrays.asList( Arrays.asList(Arrays.asList("a", "b", "c"), Arrays.asList("d", "e", "f")), Arrays.asList(Arrays.asList("g", "h", "i", "j"), Arrays.asList("k", "l", "m", "n")), Arrays.asList(Arrays.asList("o", "p"), Arrays.asList("q", "r")), Arrays.asList(Arrays.asList("s", "t", "u"), Arrays.asList("v", "w", "x")) ); */ List<List<Integer>> list = Arrays.asList(Arrays.asList(1,2,3), Arrays.asList(4,5)); System.out.println(permutationsLists(list)); } } 可以获取具有任意数量维度的列表。顺便说一句。你给出的例子有近300万个排列。我的程序需要几秒钟来计算所有这些。

iterator()

编辑: 这是一个使用流的解决方案。它非常高效,可以产生大量的排列而不会占用太多的内存。顺便说一下,您可以使用import java.util.*; import java.util.stream.Stream; import java.util.stream.IntStream; public class Perm { static <T> Stream<List<T>> permutations(List<T> list) { if(list.isEmpty()) return Stream.empty(); return IntStream.range(0, list.size()).boxed().flatMap(i -> { T elem = list.get(i); List<T> copy = new LinkedList<>(list); copy.remove((int)i); Stream<List<T>> permRest = copy.isEmpty()?Stream.of(new LinkedList<>()):permutations(copy); return permRest.map(perm -> { List<T> permCopy = new LinkedList<>(perm); permCopy.add(0, elem); return permCopy; }); }); } @SuppressWarnings("unchecked") static <T> Stream<List<T>> permutationsLists(List<T> list) { if(list.size() == 0) { return Stream.empty(); } if(!(list.get(0) instanceof List)) { return permutations(list); } else { List rawList = list; Stream<List> permutationsFirst = permutationsLists((List)list.get(0)); return permutationsFirst.flatMap(pf -> { Stream<List> permutationsRest = list.size() < 2?Stream.of(new LinkedList()):permutationsLists(rawList.subList(1, list.size())); return permutationsRest.map(pr -> { List<T> copy = new LinkedList<>(pr); copy.add(0, (T)pf); return copy; }); }); } } public static void main(String[] args) throws Exception { List<List<List<String>>> list = Arrays.asList( Arrays.asList(Arrays.asList("a", "b", "c"), Arrays.asList("d", "e", "f")), Arrays.asList(Arrays.asList("g", "h", "i", "j"), Arrays.asList("k", "l", "m", "n")), Arrays.asList(Arrays.asList("o", "p"), Arrays.asList("q", "r")), Arrays.asList(Arrays.asList("s", "t", "u"), Arrays.asList("v", "w", "x")) ); Stream<List<List<List<String>>>> result = permutationsLists(list); result.forEach(p -> System.out.println(p)); } } 方法将流转换为迭代器。

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