在列表的子部分内为排列创建数组

时间:2017-09-15 22:26:39

标签: java arrays arraylist permutation

所以我有一个清单:

a 25
b 18
c 18
d 18
e 14
f 14
g 12
... and so on

对于匹配的每个数字,我必须得到标识符的每个排列。我的例子中需要的列表如下:

abcdefg
abdcefg
acbdefg
acdbefg
adbcefg
adcbefg
abcdfeg
abdcfeg
acbdfeg
acdbfeg
adbcfeg
adcbfeg

我目前正在采取的解决问题的步骤:

  1. 读入列表,将每个值放在一个数组中[[a] [12])并将其放在ArrayList中
  2. 然后我发现是否有任何重复的数字并在HashMap中记下它
  3. 然后我设置了一个for循环来通过HashMap。如果数字没有重复,我只需将其添加到列表中。如果数字重复,我使用Heap的算法来获得每个排列。
  4. 如果我要完成它,我会将数字添加到这样的列表中:

    a
    abcd
    abdc
    adbc
    ...
    abcdef
    abcdfe
    abdcef
    adbcfe
    ...
    abcdefg
    abcdfeg
    

    我当前的代码无法按预期工作(只生成一个列表),我甚至不确定如何开始编写可以连续生成新列表的代码,同时还附加旧列表。我为迷失而道歉,我现在正处于一个数据结构课程中,这一切都在我熟悉的区域之外(我们刚开始讨论链接列表)。

    注1:allLists包含所有当前列表(a,abcd,adcb,),permutationList包含列表的所有排列。

    注意2:我是通过布尔列表来做的,但是使用字母作为我想要完成的事情的简单直观表示

    我希望问题出现的代码:

    public static Boolean[] combine (int i, int j) {
        int aLen = allLists.get(j).length;
        int bLen = permutationList.get(i).length;
    
        Boolean[] newList = new Boolean[aLen + bLen];
        System.arraycopy(allLists.get(j), 0, newList, 0, aLen);
        System.arraycopy(permutationList.get(i), 0, newList, aLen, bLen);
    
        return newList;
    }
    
    public static void setAllLists() {
        if(allLists.size() == 0) {
            allLists.add(permutationList.get(0));
        }
    
        for(int i = 0; i < permutationList.size(); i++) {
                for(int j = 0; j < allLists.size(); j++) {
                    Boolean[] newList = combine(i,j);
                    if(i == 0) {
                        allLists.set(j, newList);
                    }
                    else {
                        allLists.add(newList);
                }
            }
        }
        permutationList.clear();
    }
    

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

假设:
我不知道您的输入格式,但我假设我有两个列表alphabets,其中包含字母列表,values列出了相应的值。两者的长度相等,values的顺序递减。

以下是解决问题的方法:

  1. 将输入转换为Map<Integer, List<String>> valuesToListMap = new TreeMap<>(Collections.reverseOrder());。为什么?因为该映射将告诉我需要查找排列的子串(在您的示例中它将是{a},{b,c,d},{e,f},{g}并且因为映射的类型为TreeMap,并且其中的条目将是反向自然排序(我可以确保地图中的条目严格按顺序递减。我的地图中输入的样本将是18 -> {b,c,d}
  2. 接下来,我将遍历valuesToListMap的值。我会找到每个列表的排列。对于我们的示例,输出将为{{a},{bcd,bdc,cbd,cdb,dbc,dcb},{ef,fe},{g}。让我们调用该集合permutationsList
  3. 接下来,我将一次迭代permutationsList两个条目,并开始将第一个条目的每个元素与第二个条目的每个元素相加。例如,我将在条目{a}的每个元素的permutationsList中附加条目{bcd,bdc,cbd,cdb,dbc,dcb}的每个元素。因此合并后的输出将为{abcd,abdc,acbd,acdb,adbc,adcb}
  4. 继续递归执行第3步,您应该有输出
  5. 有些说明:
    使用TreeMap可确保我们没有输出bcdaefg,因为它不是按值的降序排列。

    我的解决方案如下。我没有进行任何输入验证或健全性检查,但这应该很容易做到:

    public class PermutationWithinSubsection {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> alphabets = Arrays.asList("a","b","c","d","e","f","g");
        List<Integer> values = Arrays.asList(25,18,18,18,14,14,12);
        // Step 1 start
        Map<Integer, List<String>> valuesToListMap = new TreeMap<>(Collections.reverseOrder()); // Order the map in reverse order of values
        for(int i=0; i<alphabets.size(); i++) {
            if(valuesToListMap.containsKey(values.get(i))) {
                List<String> temp = valuesToListMap.get(values.get(i));
                temp.add(alphabets.get(i));
                valuesToListMap.put(values.get(i),temp);
            } else {
                List<String> temp = new ArrayList<>();
                temp.add(alphabets.get(i));
                valuesToListMap.put(values.get(i), temp);
            }
        }
        // Step 1 end
    
        // Step 2 start
        List<List<String>> permutationsList = new ArrayList<>();
        for(List<String> ip: valuesToListMap.values()) {
           List<String> result = new PermutationWithinSubsection().permute(ip);
            permutationsList.add(result);
        }
        // Step 2 end
    
        // // Step 3 start
        int count = 1;
        List<String> l1 = permutationsList.get(0);
        List<String> r = new PermutationWithinSubsection().merge(l1, permutationsList, count);
        // // Step 3 end
        System.out.println("r = " + r);
    }
    
    /**
     * Find permutations of input list using backtracking
     * @param ip
     * @return
     */
    private List<String> permute(List<String> ip) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        backtrack(list, new ArrayList<>(), ip);
        return list;
    }
    
    private void backtrack(List<String> list, ArrayList<String> tempList, List<String> nums) {
        if(tempList.size() == nums.size()){
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for(String s: tempList) {
                sb.append(s);
            }
            list.add(sb.toString());
        } else{
            for(int i = 0; i < nums.size(); i++){
                if(tempList.contains(nums.get(i))) continue; // element already exists, skip
                tempList.add(nums.get(i));
                backtrack(list, tempList, nums);
                tempList.remove(tempList.size() - 1);
            }
        }
    }
    
    
    /**
     * Keep on merging lists till we have merged all
     * @param l1
     * @param resultLists
     * @param count
     * @return
     */
    private List<String> merge(List<String> l1, List<List<String>> resultLists, int count) {
        if(count == resultLists.size()) {
            return l1;
        }
        List<String> l2 = resultLists.get(count);
        List<String> f = new ArrayList<>();
        for(String s1: l1) {
            for(String s2: l2) {
                f.add(s1+s2);
            }
        }
        return merge(f,resultLists,++count);
    }
    

    }

    输出:r = [abcdefg, abcdfeg, abdcefg, abdcfeg, acbdefg, acbdfeg, acdbefg, acdbfeg, adbcefg, adbcfeg, adcbefg, adcbfeg]

    希望我的解释清楚。如果您有任何问题,请告诉我。