生成所有可能的组合 - Java [重复]

Posted 2023-03-31

【中文标题】生成所有可能的组合 - Java [重复]

【英文标题】：Generate All Possible Combinations - Java [duplicate]

【发布时间】：2016-10-16 13:26:06

【问题描述】：

我有一个项目列表 a,b,c,d，我需要生成所有可能的组合，

您可以选择任意数量的项目 顺序不重要 (ab = ba) 不考虑空集

如果我们考虑可能性，它应该是，

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);
    

当数组很大时，有没有更有效的方法？

【问题讨论】：

这是一个指数算法，所以对于 large 数组，无论如何它仍然会很慢。

你可以看看***.com/questions/20935315/…和***.com/questions/15498281/…

是的，还有更有效的方法。有现成的解决方案（这里在堆栈上）用于从大小为 N 的列表中生成大小为 M 的子集以及用于子集的排列。他们的组合会做你想要的。

在您的情况下，组合的数量在 java Math.pow(2,n)-1 中，其中 n 是您的数组的大小

链接的“重复”是一个更复杂、不同的问题

【参考方案1】：

将组合视为二进制序列，如果所有 4 个都存在，我们得到 1111，如果第一个字母缺失，那么我们得到 0111，依此类推。所以对于 n 个字母，我们将有 2^n -1 （因为不包括 0）组合。

现在，在您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);