如何生成列表的所有排列组合?例如:
permutations([])
[]
permutations([1])
[1]
permutations([1, 2])
[1, 2]
[2, 1]
permutations([1, 2, 3])
[1, 2, 3]
[1, 3, 2]
[2, 1, 3]
[2, 3, 1]
[3, 1, 2]
[3, 2, 1]
如何生成列表的所有排列组合?例如:
permutations([])
[]
permutations([1])
[1]
permutations([1, 2])
[1, 2]
[2, 1]
permutations([1, 2, 3])
[1, 2, 3]
[1, 3, 2]
[2, 1, 3]
[2, 3, 1]
[3, 1, 2]
[3, 2, 1]
list2Perm = [1, 2.0, 'three']
listPerm = [[a, b, c]
for a in list2Perm
for b in list2Perm
for c in list2Perm
if ( a != b and b != c and a != c )
]
print listPerm
输出:
[
[1, 2.0, 'three'],
[1, 'three', 2.0],
[2.0, 1, 'three'],
[2.0, 'three', 1],
['three', 1, 2.0],
['three', 2.0, 1]
]
我使用了基于阶乘数系统的算法- 对于长度为n的列表,您可以逐项组合每个排列,从每个阶段剩下的项目中进行选择。 对于第一个项目,您有n个选择,对于第二个项目,您有n-1个选择,而对于最后一个项目,只有一个选择,因此您可以使用阶乘数系统中数字作为索引。 这样,数字0到n!-1对应于按字典顺序排列的所有可能的排列。
from math import factorial
def permutations(l):
permutations=[]
length=len(l)
for x in xrange(factorial(length)):
available=list(l)
newPermutation=[]
for radix in xrange(length, 0, -1):
placeValue=factorial(radix-1)
index=x/placeValue
newPermutation.append(available.pop(index))
x-=index*placeValue
permutations.append(newPermutation)
return permutations
permutations(range(3))
输出:
[[0, 1, 2], [0, 2, 1], [1, 0, 2], [1, 2, 0], [2, 0, 1], [2, 1, 0]]
这种方法是非递归的,但在我的电脑上速度稍慢,并且当n!太大无法转换为C长整型时(n=13),xrange会引发一个错误。 当我需要时,这已经足够了,但与itertools.permutations相比还有很长的路要走。
n 阶乘
,其中 n
是输入列表的长度。global result
result = []
def permutation(li):
if li == [] or li == None:
return
if len(li) == 1:
result.append(li[0])
print result
result.pop()
return
for i in range(0,len(li)):
result.append(li[i])
permutation(li[:i] + li[i+1:])
result.pop()
例子:
permutation([1,2,3])
输出:
[1, 2, 3]
[1, 3, 2]
[2, 1, 3]
[2, 3, 1]
[3, 1, 2]
[3, 2, 1]
可以按照tzwenn的答案对每个排列的第一个元素进行迭代。然而,以下方法更为高效:
def all_perms(elements):
if len(elements) <= 1:
yield elements # Only permutation possible = no permutation
else:
# Iteration over the first element in the result permutation:
for (index, first_elmt) in enumerate(elements):
other_elmts = elements[:index]+elements[index+1:]
for permutation in all_perms(other_elmts):
yield [first_elmt] + permutation
这个解决方案快了大约30%,显然是因为递归在len(elements) <= 1
处结束,而不是0
。它还更加高效地使用内存,因为它使用生成器函数(通过yield
),就像Riccardo Reyes的解决方案一样。
def permutation(list):
if len(list) == 0:
return [[]]
else:
return [[x] + ys for x in list for ys in permutation(delete(list, x))]
def delete(list, item):
lc = list[:]
lc.remove(item)
return lc
为了提高性能,受Knuth(p22)启发,我们可以使用numpy来解决问题:
from numpy import empty, uint8
from math import factorial
def perms(n):
f = 1
p = empty((2*n-1, factorial(n)), uint8)
for i in range(n):
p[i, :f] = i
p[i+1:2*i+1, :f] = p[:i, :f] # constitution de blocs
for j in range(i):
p[:i+1, f*(j+1):f*(j+2)] = p[j+1:j+i+2, :f] # copie de blocs
f = f*(i+1)
return p[:n, :]
复制大块内存可以节省时间——比起list(itertools.permutations(range(n))
,它快20倍:
In [1]: %timeit -n10 list(permutations(range(10)))
10 loops, best of 3: 815 ms per loop
In [2]: %timeit -n100 perms(10)
100 loops, best of 3: 40 ms per loop
如果您不想使用内置方法,例如:
import itertools
list(itertools.permutations([1, 2, 3]))
你可以自己实现排列函数
from collections.abc import Iterable
def permute(iterable: Iterable[str]) -> set[str]:
perms = set()
if len(iterable) == 1:
return {*iterable}
for index, char in enumerate(iterable):
perms.update([char + perm for perm in permute(iterable[:index] + iterable[index + 1:])])
return perms
if __name__ == '__main__':
print(permute('abc'))
# {'bca', 'abc', 'cab', 'acb', 'cba', 'bac'}
print(permute(['1', '2', '3']))
# {'123', '312', '132', '321', '213', '231'}
免责声明:包作者不厚颜无耻地自荐。:)
trotter 包不同于大部分实现,它生成的假列表并不包含排列,而是描述了排列与在排序中相应位置之间的映射关系,使得可以处理非常大的“列表”排列。如 此演示文稿 所示,可以在一个假列表中执行快速操作和查找,该列表“包含”字母表中所有排列,而不使用比典型网页更多的内存或处理。
无论如何,要生成一个排列列表,我们可以按照以下步骤进行。
import trotter
my_permutations = trotter.Permutations(3, [1, 2, 3])
print(my_permutations)
for p in my_permutations:
print(p)
输出:
一个包含[1,2,3]的伪列表,其中有6个3元排列。 [1, 2, 3] [1, 3, 2] [3, 1, 2] [3, 2, 1] [2, 3, 1] [2, 1, 3]
另一种方法(不需要库)
def permutation(input):
if len(input) == 1:
return input if isinstance(input, list) else [input]
result = []
for i in range(len(input)):
first = input[i]
rest = input[:i] + input[i + 1:]
rest_permutation = permutation(rest)
for p in rest_permutation:
result.append(first + p)
return result
输入可以是字符串或列表
print(permutation('abcd'))
print(permutation(['a', 'b', 'c', 'd']))
[1, 2, 3]
返回 [6, 6, 6, 6, 6, 6]
。 - RK1print(permutation(['1','2','3']))
。 - Tatsu递归的美妙之处:
>>> import copy
>>> def perm(prefix,rest):
... for e in rest:
... new_rest=copy.copy(rest)
... new_prefix=copy.copy(prefix)
... new_prefix.append(e)
... new_rest.remove(e)
... if len(new_rest) == 0:
... print new_prefix + new_rest
... continue
... perm(new_prefix,new_rest)
...
>>> perm([],['a','b','c','d'])
['a', 'b', 'c', 'd']
['a', 'b', 'd', 'c']
['a', 'c', 'b', 'd']
['a', 'c', 'd', 'b']
['a', 'd', 'b', 'c']
['a', 'd', 'c', 'b']
['b', 'a', 'c', 'd']
['b', 'a', 'd', 'c']
['b', 'c', 'a', 'd']
['b', 'c', 'd', 'a']
['b', 'd', 'a', 'c']
['b', 'd', 'c', 'a']
['c', 'a', 'b', 'd']
['c', 'a', 'd', 'b']
['c', 'b', 'a', 'd']
['c', 'b', 'd', 'a']
['c', 'd', 'a', 'b']
['c', 'd', 'b', 'a']
['d', 'a', 'b', 'c']
['d', 'a', 'c', 'b']
['d', 'b', 'a', 'c']
['d', 'b', 'c', 'a']
['d', 'c', 'a', 'b']
['d', 'c', 'b', 'a']