如何找到两个列表的所有对,并将它们分类而不重复?

时间:2019-02-21 11:41:47

标签: r combinatorics

我们正在准备一个计划,其中18人应该以在每个回合中都成对的方式讨论主题,然后他们切换直到每个人都与所有人交谈。这意味着153场讨论,每轮9对平行进行,共17轮。我试图建立一个矩阵,显示谁应该与谁交谈以避免混乱,但不能成功。为了简单起见,每个人都有一个数字,因此,最重要的是,我将需要从1到18的所有数字对组合(具有combn函数),但是然后将这些对重新排列为17圈这样每个数字每回合只会出现一次。有什么想法吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

我们首先来看一个6人的简单问题。以下矩阵列出了谁(行)在哪个回合(进入)中与谁(列)交谈:

Assignment Matrix

例如,在第1轮(黄色)中,我们有以下几对:

  

(1-2),(3-5),(4-6)

对于第二轮(绿色),我们将:

  

(1-3),(2-6),(4-5)

以此类推。

因此,基本上,我们正在寻找对称的拉丁方格(即,每行和每列中的每个条目仅出现一次,请参见Latin Squares on Wikipedia)。

可以通过加法表轻松生成框中的拉丁方格:

inner_ls <- function(k) {
  res <- outer(0:(k-1), 0:(k-1), function(i, j) (i + j) %% k)
  ## replace zeros by k
  res[res == 0] <- k
  ## replace diagonal by NA
  diag(res) <- NA
  res
}

inner_ls(5)
#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
# [1,]   NA    1    2    3    4
# [2,]    1   NA    3    4    5
# [3,]    2    3   NA    5    1
# [4,]    3    4    5   NA    2
# [5,]    4    5    1    2   NA

因此,所有剩下的事情都要在最后一行(列)的后面加上缺少的回合号:

full_ls <- function(k) {
  i_ls <- inner_ls(k - 1)
  last_row <- apply(i_ls, 1, function(row) {
    rounds <- 1:(k - 1)
    rounds[!rounds %in% row]
  })
  res <- cbind(rbind(i_ls, last_row), c(last_row, NA))
  rownames(res) <- colnames(res) <- 1:k
  res
}

full_ls(6)

#    1  2  3  4  5  6
# 1 NA  1  2  3  4  5
# 2  1 NA  3  4  5  2
# 3  2  3 NA  5  1  4
# 4  3  4  5 NA  2  1
# 5  4  5  1  2 NA  3
# 6  5  2  4  1  3 NA

这样您将获得如下的分配矩阵:

full_ls(18)

#     1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
# 1  NA  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17
# 2   1 NA  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17  2
# 3   2  3 NA  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17  1  4
# 4   3  4  5 NA  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17  1  2  6
# 5   4  5  6  7 NA  9 10 11 12 13 14 15 16 17  1  2  3  8
# 6   5  6  7  8  9 NA 11 12 13 14 15 16 17  1  2  3  4 10
# 7   6  7  8  9 10 11 NA 13 14 15 16 17  1  2  3  4  5 12
# 8   7  8  9 10 11 12 13 NA 15 16 17  1  2  3  4  5  6 14
# 9   8  9 10 11 12 13 14 15 NA 17  1  2  3  4  5  6  7 16
# 10  9 10 11 12 13 14 15 16 17 NA  2  3  4  5  6  7  8  1
# 11 10 11 12 13 14 15 16 17  1  2 NA  4  5  6  7  8  9  3
# 12 11 12 13 14 15 16 17  1  2  3  4 NA  6  7  8  9 10  5
# 13 12 13 14 15 16 17  1  2  3  4  5  6 NA  8  9 10 11  7
# 14 13 14 15 16 17  1  2  3  4  5  6  7  8 NA 10 11 12  9
# 15 14 15 16 17  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 NA 12 13 11
# 16 15 16 17  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 NA 14 13
# 17 16 17  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 NA 15
# 18 17  2  4  6  8 10 12 14 16  1  3  5  7  9 11 13 15 NA