Question

我正在尝试对可变长度的char向量a进行置换，每次不重复就选择3个元素。排序仅对第一个元素计数，而对第二个和第三个元素不计算（例如abc！= bac！= cab，但是abc = acb和bca = bac）。每组3个置换元素应在数据帧b中排成一行。

带有字母 a ， b ， c ， d ， e 会产生以下预期输出：

abc abd abe acd ace ade bac bad bae bcd bce bde cab cad cae cbd cbe cde dab dac dae dbc dbe dce eab eac ead ebc ebd ecd

使用3个for循环，我认为我能够实现此输出，但是如果向量较长，则速度很慢。

a = letters[1:5] aL = length(a) b <- data.frame(var1 = character(), var2 = character(), var3 = character(), stringsAsFactors = FALSE) # restricted permutations for moderation pracma::tic() for(i in 1:aL){ for(j in 1:(aL-1)){ for(k in (j+1):aL){ if(j != i & k != i) { b <- rbind(b, data.frame(a[i], a[j], a[k])) } } } } pracma::toc() #> elapsed time is 0.070000 seconds b #> a.i. a.j. a.k. #> 1 a b c #> 2 a b d #> 3 a b e #> 4 a c d #> 5 a c e #> 6 a d e #> 7 b a c #> 8 b a d #> 9 b a e #> 10 b c d #> 11 b c e #> 12 b d e #> 13 c a b #> 14 c a d #> 15 c a e #> 16 c b d #> 17 c b e #> 18 c d e #> 19 d a b #> 20 d a c #> 21 d a e #> 22 d b c #> 23 d b e #> 24 d c e #> 25 e a b #> 26 e a c #> 27 e a d #> 28 e b c #> 29 e b d #> 30 e c d

^{由reprex package（v0.2.1）于2019-07-17创建}

如何在更短的时间内达到相同的结果。递归更快吗？

任何帮助将不胜感激。谢谢。

Answer 1

我提出以下解决方案：

a = letters[1:5]
A = t(combn(a,3)) # create all possible three-letter combinations, 
                  # disregarding the order 
Full = rbind(A, A[,3:1], A[,c(2,3,1)]) # put every of the elements of the 
                                       # differing combinations in first place once

Answer 2

以下是您的特定示例的一种选择：

library(gtools)
library(dplyr)

# example vector
vec = letters[1:5]

# vectorised function to rearrange elements (based on your restriction)
f = function(x1,x2,x3) paste0(c(x1, sort(c(x2,x3))), collapse = " ")
f = Vectorize(f)

permutations(length(vec), 3, vec) %>%      # get permutations
  data.frame(., stringsAsFactors = F) %>%  # save as data frame
  mutate(vec = f(X1,X2,X3)) %>%            # apply function to each row
  distinct(vec, .keep_all = T)             # keep distinct vec values

#    X1 X2 X3   vec
# 1   a  b  c a b c
# 2   a  b  d a b d
# 3   a  b  e a b e
# 4   a  c  d a c d
# 5   a  c  e a c e
# 6   a  d  e a d e
# 7   b  a  c b a c
# ...

不清楚，如果您希望输出是3个单独的列，每个列包含1个元素，或者是包含矢量的列，那么我保留两者供您选择。您可以保留列{X1, X2, X3}或仅保留vec。

Answer 3

以下是将三重for循环直接重写为三重lapply循环的方法。

t1 <- system.time({
for(i in 1:aL){
  for(j in 1:(aL-1)){
    for(k in (j+1):aL){
      if(j != i & k != i) { 
        b <- rbind(b, data.frame(a[i], a[j], a[k])) }
    }
  }
}
})

t2 <- system.time({
d <- lapply(1:aL, function(i){
  tmp <- lapply(1:(aL-1), function(j){
    tmp <- lapply((j+1):aL, function(k){
      if(j != i & k != i) c(a[i], a[j], a[k])
    })
    do.call(rbind, tmp)
  })
  do.call(rbind, tmp)
})
d <- do.call(rbind.data.frame, d)
names(d) <- paste("a", 1:3, sep = ".")
})

all.equal(b, d)
#[1] "Names: 3 string mismatches"

rbind(t1, t2)
#   user.self sys.self elapsed user.child sys.child
#t1     0.051        0   0.051          0         0
#t2     0.017        0   0.018          0         0

R：限制排列比使用for循环更有效

3 个答案: