我基本上需要在C语言中使用以下Python itertools命令的等效结果：
a = itertools.permutations(range(4),2))
当前，我的过程包括首先从10个“选择” 5个元素，然后为这5个元素生成排列，如here
此方法的问题在于输出的顺序。我需要它是（a），而我得到的是（b），如下所示。
a = itertools.permutations(range(4),2)
for i in a:
print(i)
(0, 1)
(0, 2)
(0, 3)
(1, 0)
(1, 2)
(1, 3)
(2, 0)
(2, 1)
(2, 3)
(3, 0)
(3, 1)
(3, 2)
b = itertools.combinations(range(4),2)
for i in b:
c = itertools.permutations(i)
for j in c:
print(j)
(0, 1)
(1, 0)
(0, 2)
(2, 0)
(0, 3)
(3, 0)
(1, 2)
(2, 1)
(1, 3)
(3, 1)
(2, 3)
(3, 2)
我正在使用的另一种方法如下
void perm(int n, int k)
{
bool valid = true;
int h = 0, i = 0, j = 0, limit = 1;
int id = 0;
int perm[10] = { 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 };
for (i = 0; i < k; i++)
limit *= n;
for (i = 0; i < limit; i++)
{
id = i;
valid = true;
for (j = 0; j < k; j++)
{
perms[j] = id % n;
id /= n;
for (h = j - 1; h >= 0; h--)
if (perms[j] == perms[h])
{
valid = false; break;
}
if (!valid) break;
}
if (valid)
{
for (h = k - 1; h > 0; h--)
printf("%d,", perms[h]);
printf("%d\n", perms[h]);
count++;
}
}
}
内存是我的限制，因此我不能无限期地存储排列。性能需要比上面的算法更好，因为当n为50而k为10时，我最终要遍历更多无效组合（60 +％）
我知道heaps algorithm用于在适当位置生成排列，但同样会生成整个数组，而不是我需要的n个k。
问题。
编辑，这与std :: next_permutation实现不是重复的，因为它将置换整个输入范围。 我已经明确提到我需要n个排列的k个。即，如果我的范围是10个，我希望长度（k）的所有排列都说5，当长度或排列与输入范围的长度相同时，std :: next_permutation有效
更新 这是一个丑陋的递归NextPerm解决方案，它比我的旧解决方案快约4倍，并且像Python惰性迭代器一样为增量版nextPerm提供了支持。
int nextPerm(int perm[], int k, int n)
{
bool invalid = true;
int subject,i;
if (k == 1)
{
if (perm[0] == n - 1)
return 0;
else { perm[0]=perm[0]+1; return 1; }
}
subject = perm[k - 1]+1;
while (invalid)
{
if (subject == n)
{
subject = 0;
if (!nextPerm(perm, k - 1, n))
return 0;
}
for (i = 0; i < k-1; i++)
{
if (perm[i] != subject)
invalid = false;
else
{
invalid = true;subject++; break;
}
}
}
perm[k - 1] = subject;
return 1;
}
int main()
{
int a, k =3 ,n = 10;
int perm2[3] = { 0,1,2}; //starting permutation
unsigned long long count = 0;
int depth = 0;
do
{
for (a = 0; a < k - 1; a++)
printf("%d,", perm2[a]);
printf("%d\n", perm2[k - 1]);
count++;
}
while (nextPerm(perm2,k,n));
printf("\n%llu", count);
getchar();
return 0;
}
答案 0 :(得分：2)
对标准排列算法进行了简单的修改，将产生k个排列。
std::next_permutation）在C ++中，可以使用std::next_permutation通过简单的权宜方法生成k置换，只需在每次调用n-k之前反转置换的std::next_permutation后缀即可。
它的工作原理是相当清楚的：算法按顺序生成排列，因此从给定前缀开始的第一个排列的剩余后缀按升序排列，而具有相同前缀的最后一个排列的后缀按降序排列。降序仅是升序的逆，因此只需调用std::reverse就可以了。
字典顺序下一个置换算法非常简单：
从末尾向后搜索一个元素，可以通过与以后的元素交换来增加它。
一旦找到最右边的此类元素，请寻找可以与之交换的最小的后续元素，并交换它们。
将新后缀按升序排列（通过反转，因为它以前是降序排列）。
词典算法的一个优点是它透明地处理具有重复元素的数组。只要任何给定元素的重复次数为O（1），next-permutation就会摊销O（1）（每次调用），在最坏的情况下为O（n）。当生成k个置换时，额外的翻转会导致next_k_permutation的成本为O（n-k），如果k是固定的，则实际上为O（n）。这仍然是相当快的，但是不像非迭代算法那样快，后者可以保持状态而不是在步骤1中进行搜索以找出要移动的元素。
以下C实现等效于std::reverse(); std::next_permutation();（除了在反转之前交换）：
#include <stddef.h>
/* Helper functions */
static void swap(int* elements, size_t a, size_t b) {
int tmp = elements[a]; elements[a] = elements[b]; elements[b] = tmp;
}
static void flip(int* elements, size_t lo, size_t hi) {
for (; lo + 1 < hi; ++lo, --hi) swap(elements, lo, hi - 1);
}
/* Given an array of n elements, finds the next permutation in
* lexicographical order with a different k-prefix; in effect, it
* generates all k-permutations of the array.
* It is required that the suffix be sorted in ascending order. This
* invariant will be maintained by the function.
* Before the first call, the array must be sorted in ascending order.
* Returns true unless the input is the last k-permutation.
*/
int next_k_permutation(int* elements, size_t n, size_t k) {
// Find the rightmost element which is strictly less than some element to its
// right.
int tailmax = elements[n - 1];
size_t tail = k;
while (tail && elements[tail - 1] >= tailmax)
tailmax = elements[--tail];
// If no pivot was found, the given permutation is the last one.
if (tail) {
size_t swap_in;
int pivot = elements[tail - 1];
// Find the smallest element strictly greater than the pivot, either
// by searching forward from the pivot or backwards from the end.
if (pivot >= elements[n - 1]) {
for (swap_in = tail; swap_in + 1 < k && elements[swap_in + 1] > pivot; ++swap_in) {}
} else {
for (swap_in = n - 1; swap_in > k && elements[swap_in - 1] > pivot; --swap_in) {}
}
// Swap the pivots
elements[tail - 1] = elements[swap_in];
elements[swap_in] = pivot;
// Flip the tail.
flip(elements, k, n);
flip(elements, tail, n);
}
return tail;
}
这是一个简单的驱动程序和一个示例运行：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int intcmp(const void* a, const void* b) {
return *(int*)a < *(int*)b ? -1 :
*(int*)a > *(int*)b ? 1 :
0 ;
}
int main(int argc, char** argv) {
size_t k = (argc > 1) ? atoi(argv[1]) : 0;
if (argc < k + 2) {
fprintf(stderr, "Usage: %s K element...\n"
" where K <= number of elements\n",
argv[0]);
return 1;
}
size_t n = argc - 2;
int elements[n];
for (int i = 0; i < n; ++i) elements[i] = atoi(argv[i + 2]);
qsort(elements, n, sizeof *elements, intcmp);
do {
const char* delimiter = "";
for (size_t i = 0; i < k; ++i) {
printf("%s%2d ", delimiter, elements[i]);
delimiter = " ";
}
putchar('\n');
} while (next_k_permutation(elements, n, k));
return 0;
}
样品运行（带有重复元素）：
$ ./k_next_permutation 2 7 3 4 4 5
3 4
3 5
3 7
4 3
4 4
4 5
4 7
5 3
5 4
5 7
7 3
7 4
7 5
作为维持状态的算法的一个示例，可以很容易地修改Heap算法以产生k个置换。唯一的变化是，当算法递归下降到位置n - k时，k后缀被报告为k排列，并且（nk）前缀以Heap算法运行的方式进行转换结论：如果前缀长度是相反的，则将其反转；如果长度是偶数，则将其向左旋转一个。 （顺便说一下，这是有关Heap算法工作原理的重要提示。）
使用递归算法有点烦人，因为它实际上不允许增量排列。但是，很简单。在这里，我刚刚将函子传递给了递归过程，该递归过程随每个排列依次调用。
#include <assert.h>
#include <stdbool.h>
#include <stddef.h>
/* Helper functions */
static void swap(int* elements, size_t a, size_t b) {
int tmp = elements[a]; elements[a] = elements[b]; elements[b] = tmp;
}
static void flip(int* elements, size_t lo, size_t hi) {
for (; lo + 1 < hi; ++lo, --hi) swap(elements, lo, hi - 1);
}
static void rotate_left(int* elements, size_t lo, size_t hi) {
if (hi > lo) {
int tmp = elements[lo];
for (size_t i = lo + 1; i < hi; ++i) elements[i - 1] = elements[i];
elements[hi - 1] = tmp;
}
}
/* Recursive function; the main function will fill in the extra parameters */
/* Requires hi >= lo and hi >= k. Array must have size (at least) lo + k */
static bool helper(int* array, size_t lo, size_t k, size_t hi,
bool(*process)(void*, int*, size_t), void* baton) {
if (hi == lo) {
if (!process(baton, array + lo, k)) return false;
if (lo % 2)
flip(array, 0, lo);
else
rotate_left(array, 0, lo);
}
else {
for (size_t i = 0; i < hi - 1; ++i) {
if (!helper(array, lo, k, hi - 1, process, baton))
return false;
swap(array, hi % 2 ? 0 : i, hi - 1);
}
if (!helper(array, lo, k, hi - 1, process, baton))
return false;
}
return true;
}
/* Generate all k-permutations of the given array of size n.
* The process function is called with each permutation; if it returns false,
* generation of permutations is terminated.
*/
bool k_heap_permute(int* array, size_t n, size_t k,
bool(*process)(void*, int*, size_t), void* baton) {
assert(k <= n);
return helper(array, n - k, k, n, process, baton);
}
以下是其用法示例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
bool print_array(void* vf, int* elements, size_t n) {
FILE* f = vf;
const char* delim = "";
for (size_t i = 0; i < n; ++i) {
fprintf(f, "%s%2d", delim, elements[i]);
delim = " ";
}
putc('\n', f);
return true;
}
int main(int argc, char** argv) {
size_t k = (argc > 1) ? atoi(argv[1]) : 0;
if (argc < k + 2) {
fprintf(stderr, "Usage: %s K element...\n"
" where K <= number of elements\n",
argv[0]);
return 1;
}
size_t n = argc - 2;
int elements[n];
for (int i = 0; i < n; ++i)
elements[i] = atoi(argv[i + 2]);
k_heap_permute(elements, n, k, print_array, stdout);
return 0;
}
样品运行：
$ ./permut 2 1 5 9 7 3
7 3
9 3
5 3
1 3
1 5
7 5
9 5
3 5
3 9
1 9
7 9
5 9
5 7
3 7
1 7
9 7
9 1
5 1
3 1
7 1