生成所有可能的组合-Java
问题内容:
我有一个项目{a,b,c,d}的列表,当我需要生成所有可能的组合时,
- 您可以选择任意数量的项目
- 顺序不重要(ab = ba)
- 空集不被考虑
如果我们抓住可能性,那就应该是
n=4, number of items
total #of combinations = 4C4 + 4C3 + 4C2 + 4C1 = 15
我使用了以下递归方法:
private void countAllCombinations (String input,int idx, String[] options) {
for(int i = idx ; i < options.length; i++) {
String output = input + "_" + options[i];
System.out.println(output);
countAllCombinations(output,++idx, options);
}
}
public static void main(String[] args) {
String arr[] = {"A","B","C","D"};
for (int i=0;i<arr.length;i++) {
countAllCombinations(arr[i], i, arr);
}
}
当数组大时,有没有更有效的方法?
问题答案:
将组合视为一个二进制序列,如果所有4个都存在,则得到1111,如果缺少第一个字母,则得到0111,依此类推。对于n个字母,我们将得到2 ^ n
-1(从0开始不包括在内)组合。
现在,在生成的二进制序列中,如果代码为1,则该元素存在,否则不包括在内。以下是概念验证的实现:
String arr[] = { "A", "B", "C", "D" };
int n = arr.length;
int N = (int) Math.pow(2d, Double.valueOf(n));
for (int i = 1; i < N; i++) {
String code = Integer.toBinaryString(N | i).substring(1);
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (code.charAt(j) == '1') {
System.out.print(arr[j]);
}
}
System.out.println();
}
这是一个通用的可重用实现:
public static <T> Stream<List<T>> combinations(T[] arr) {
final long N = (long) Math.pow(2, arr.length);
return StreamSupport.stream(new AbstractSpliterator<List<T>>(N, Spliterator.SIZED) {
long i = 1;
@Override
public boolean tryAdvance(Consumer<? super List<T>> action) {
if(i < N) {
List<T> out = new ArrayList<T>(Long.bitCount(i));
for (int bit = 0; bit < arr.length; bit++) {
if((i & (1<<bit)) != 0) {
out.add(arr[bit]);
}
}
action.accept(out);
++i;
return true;
}
else {
return false;
}
}
}, false);
}