Python itertools 模块中的全排列算法,看起来简单却非常让人费解!

2018-02-27 17:41:53 +08:00
 lxy42

在刷 leetcode 时遇到了全排列问题,想来想去也只能想出递归的解法。然后突然想起 Python 的 itertools 模块中有全排列的函数,模块源码是用 C 写的,不过在官方文档中有提供 Python 版本的代码,代码看起来非常简单,但是我看了很久都看不懂算法的原理是什么。

接着在 SO 上发现了相关问题,根据“ Alex Martelli ”的回答,该算法涉及到了Cyclic permutation 理论。有兴趣的同学可以研究一下代码和 Cyclic permutation 理论。

附上代码

def permutations(iterable, r=None):
    # permutations('ABCD', 2) --> AB AC AD BA BC BD CA CB CD DA DB DC
    # permutations(range(3)) --> 012 021 102 120 201 210
    pool = tuple(iterable)
    n = len(pool)
    r = n if r is None else r
    if r > n:
        return
    indices = list(range(n))
    cycles = list(range(n, n-r, -1))
    yield tuple(pool[i] for i in indices[:r])
    while n:
        for i in reversed(range(r)):
            cycles[i] -= 1
            if cycles[i] == 0:
                indices[i:] = indices[i+1:] + indices[i:i+1]
                cycles[i] = n - i
            else:
                j = cycles[i]
                indices[i], indices[-j] = indices[-j], indices[i]
                yield tuple(pool[i] for i in indices[:r])
                break
        else:
            return
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11 条回复
bomb77
2018-02-27 17:59:26 +08:00
谢谢分享,学习了
jameslan
2018-02-27 19:29:30 +08:00
C++也有啊
glasslion
2018-02-27 19:50:42 +08:00
stl 也一样, 全排列的标准算法
lxy42
2018-02-27 20:34:36 +08:00
@jameslan @glasslion 好像网上讨论这个算法的人比较少,我看了大都是递归和字典序算法
Philippa
2018-02-27 21:08:24 +08:00
做缓存时蛮方便的
gnaggnoyil
2018-02-27 21:45:48 +08:00
NOIP2004 普及组最后一题.我以为已经是常识了……
locktionc
2018-02-27 21:56:08 +08:00
我一般用的是二进制来做的。
A->1000
B->0100
C->0010
D->0001

例如
0110 对应了 BC
1011 对应了 A CD

所以只要计算 1 ( 0001 )到 15 ( 1111 )就可以得到所有组合
genesislive
2018-02-27 23:28:48 +08:00
@locktionc 4 个字母的全排列不是有 24 种情况吗?计算 1-15 怎么得到所有组合?
locktionc
2018-02-27 23:33:20 +08:00
@genesislive 我说的是一个类似的题的做法,全排列因此稍稍改一下。
wizardoz
2018-02-28 11:48:34 +08:00
@genesislive 他算出的是组合,题主问的是排列
wizardoz
2018-02-28 11:50:37 +08:00
@locktionc 受教了! 9 年前大学毕业面试题就做过这题,我一直以为我的解法是对的,今天看到你的答案比我的好多了!

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