python實現高效率的排列組合演算法

pythontab發表於2013-06-06

組合演算法  

 本程式的思路是開一個陣列,其下標表示1到m個數,陣列元素的值為1表示其下標  

 代表的數被選中,為0則沒選中。    

 首先初始化,將陣列前n個元素置1,表示第一個組合為前n個數。    

 然後從左到右掃描陣列元素值的“10”組合,找到第一個“10”組合後將其變為  

 “01”組合,同時將其左邊的所有“1”全部移動到陣列的最左端。    

 當第一個“1”移動到陣列的m-n的位置,即n個“1”全部移動到最右端時,就得  

 到了最後一個組合。    

 例如求5中選3的組合:    

 1   1   1   0   0   //1,2,3    

 1   1   0   1   0   //1,2,4    

 1   0   1   1   0   //1,3,4    

 0   1   1   1   0   //2,3,4    

 1   1   0   0   1   //1,2,5    

 1   0   1   0   1   //1,3,5    

 0   1   1   0   1   //2,3,5    

 1   0   0   1   1   //1,4,5    

 0   1   0   1   1   //2,4,5    

 0   0   1   1   1   //3,4,5  


使用python實現:

group = [1, 1, 1, 0, 0, 0]
group_len = len(group)
#計算次數
ret = [group]
ret_num = (group_len * (group_len - 1) * (group_len - 2)) / 6
for i in xrange(ret_num - 1):
 
    '第一步:先把10換成01'
    number1_loc = group.index(1)
    number0_loc = group.index(0)
 
    #替換位置從第一個0的位置開始
    location = number0_loc
      #判斷第一個0和第一個1的位置哪個在前,
      #如果第一個0的位置小於第一個1的位置,
      #那麼替換位置從第一個1位置後面找起
 
    if number0_loc < number1_loc:
        location = group[number1_loc:].index(0) + number1_loc
 
    group[location] = 1
    group[location - 1] = 0
 
    '第二步:把第一個10前面的所有1放在陣列的最左邊'
    if location - 3 >= 0:
        if group[location - 3] == 1 and group[location - 2] == 1:
            group[location - 3] = 0
            group[location - 2] = 0
            group[0] = 1
            group[1] = 1
        elif group[location - 3] == 1:
            group[location - 3] = 0
            group[0] = 1
        elif group[location - 2] == 1:
            group[location - 2] = 0
            group[0] = 1
 
    print group
    ret.append(group)


全排列演算法  

從1到N,輸出全排列,共N!條。  

分析:用N進位制的方法吧。設一個N個單元的陣列,對第一個單元做加一操作,滿N進  

一。每加一次一就判斷一下各位陣列單元有無重複,有則再轉回去做加一操作,沒  

有則說明得到了一個排列方案。


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