获取 PHP 数组的所有排列？

Posted 2023-02-15

【中文标题】获取 PHP 数组的所有排列？

【英文标题】：Get all permutations of a PHP array?

【发布时间】：2012-04-30 15:47:46

【问题描述】：

给定一个 php 字符串数组，例如：

['peter', 'paul', 'mary']

如何生成该数组元素的所有可能排列？即：

peter-paul-mary
peter-mary-paul
paul-peter-mary
paul-mary-peter
mary-peter-paul
mary-paul-peter

【问题讨论】：

你需要它做什么？这太贵了，我想……一定是更聪明的东西……

这是一个指数运行时间的操作。当数组中有 10 个元素时，您会遇到数千种排列。到 20 岁时，您的收入可能会达到数百万。

我认为你的意思是排列而不是组合。

@Andreyco 检查单列表中是否存在三个字段的网络表单。

与***.com/q/5506888/6442316重复

【参考方案1】：

function pc_permute($items, $perms = array()) 
    if (empty($items))  
        echo join(' ', $perms) . "<br />";
     else 
        for ($i = count($items) - 1; $i >= 0; --$i) 
             $newitems = $items;
             $newperms = $perms;
             list($foo) = array_splice($newitems, $i, 1);
             array_unshift($newperms, $foo);
             pc_permute($newitems, $newperms);
         
    


$arr = array('peter', 'paul', 'mary');

pc_permute($arr);

或

function pc_next_permutation($p, $size) 
    // slide down the array looking for where we're smaller than the next guy
    for ($i = $size - 1; $p[$i] >= $p[$i+1]; --$i)  

    // if this doesn't occur, we've finished our permutations
    // the array is reversed: (1, 2, 3, 4) => (4, 3, 2, 1)
    if ($i == -1)  return false; 

    // slide down the array looking for a bigger number than what we found before
    for ($j = $size; $p[$j] <= $p[$i]; --$j)  

    // swap them
    $tmp = $p[$i]; $p[$i] = $p[$j]; $p[$j] = $tmp;

    // now reverse the elements in between by swapping the ends
    for (++$i, $j = $size; $i < $j; ++$i, --$j) 
         $tmp = $p[$i]; $p[$i] = $p[$j]; $p[$j] = $tmp;
    

    return $p;


$set = split(' ', 'she sells seashells'); // like array('she', 'sells', 'seashells')
$size = count($set) - 1;
$perm = range(0, $size);
$j = 0;

do  
     foreach ($perm as $i)  $perms[$j][] = $set[$i]; 
 while ($perm = pc_next_permutation($perm, $size) and ++$j);

foreach ($perms as $p) 
    print join(' ', $p) . "\n";

http://docstore.mik.ua/orelly/webprog/pcook/ch04_26.htm

【讨论】：

我最终使用pc_next_permutation() 来获得更好的返回类型。谢谢！

【参考方案2】：

这可以满足您的需要，即无需分配任何额外的内存。它将结果排列存储在 $results 数组中。我非常有信心这是解决任务的最快方法。

<?php
function computePermutations($array) 
    $result = [];

    $recurse = function($array, $start_i = 0) use (&$result, &$recurse) 
        if ($start_i === count($array)-1) 
            array_push($result, $array);
        

        for ($i = $start_i; $i < count($array); $i++) 
            //Swap array value at $i and $start_i
            $t = $array[$i]; $array[$i] = $array[$start_i]; $array[$start_i] = $t;

            //Recurse
            $recurse($array, $start_i + 1);

            //Restore old order
            $t = $array[$i]; $array[$i] = $array[$start_i]; $array[$start_i] = $t;
        
    ;

    $recurse($array);

    return $result;



$results = computePermutations(array('foo', 'bar', 'baz'));
print_r($results);

这适用于 PHP>5.4。我使用匿名函数进行递归，以保持主函数的界面干净。

【参考方案3】：

我需要类似的东西，并在寻找时发现了这篇文章。开始编写以下内容。

它有 8 个项目，运行速度相当快（比我在网上找到的示例快一点），但超出此范围，运行时间会迅速增加。如果你只需要输出结果，它可以更快，内存使用量大大减少。

print_r(AllPermutations(array('peter', 'paul', 'mary')));

function AllPermutations($InArray, $InProcessedArray = array())

    $ReturnArray = array();
    foreach($InArray as $Key=>$value)
    
        $CopyArray = $InProcessedArray;
        $CopyArray[$Key] = $value;
        $TempArray = array_diff_key($InArray, $CopyArray);
        if (count($TempArray) == 0)
        
            $ReturnArray[] = $CopyArray;
        
        else
        
            $ReturnArray = array_merge($ReturnArray, AllPermutations($TempArray, $CopyArray));
        
    
    return $ReturnArray;

请注意，排列数是数组中项目数的阶乘。 3个项目有6个排列，4个有24个，5个有1​​20个，6个有720个等等。

编辑

回来看了一下，做了一些修改。

以下是此功能的改进版本，它使用更少的存储空间并且速度更快（比我见过的其他解决方案更快）。

它将返回数组作为参数，通过引用传递它。这减少了数据在运行时的重复量。

function AllPermutations($InArray, &$ReturnArray = array(), $InProcessedArray = array())

    if (count($InArray) == 1)
    
        $ReturnArray[] = array_merge($InProcessedArray, $InArray);
    
    else
    
        foreach($InArray as $Key=>$value)
        
            $CopyArray = $InArray;
            unset($CopyArray[$Key]);
            AllPermutations2($CopyArray, $ReturnArray, array_merge($InProcessedArray, array($Key=>$value)));
        
    

【参考方案4】：

我对杰克的回答做了一些扩展

function pc_permute($items, $perms = [],&$ret = []) 
   if (empty($items)) 
       $ret[] = $perms;
    else 
       for ($i = count($items) - 1; $i >= 0; --$i) 
           $newitems = $items;
           $newperms = $perms;
           list($foo) = array_splice($newitems, $i, 1);
           array_unshift($newperms, $foo);
           $this->pc_permute($newitems, $newperms,$ret);
       
   
   return $ret;

这实际上会返回一个包含所有可能排列的数组。

$options = ['startx','starty','startz','endx','endy','endz'];
$x = $this->pc_permute($options);
var_dump($x);

  [0]=>
 array(6) 
    [0]=>
    string(6) "startx"
    [1]=>
    string(6) "starty"
    [2]=>
    string(6) "startz"
    [3]=>
    string(4) "endx"
    [4]=>
    string(4) "endy"
    [5]=>
    string(4) "endz"
  
  [1]=>
  array(6) 
    [0]=>
    string(6) "starty"
    [1]=>
    string(6) "startx"
    [2]=>
    string(6) "startz"
    [3]=>
    string(4) "endx"
    [4]=>
    string(4) "endy"
    [5]=>
    string(4) "endz"
  
  [2]=>
  array(6) 
    [0]=>
    string(6) "startx"
    [1]=>
    string(6) "startz"
    [2]=>
    string(6) "starty"
    [3]=>
    string(4) "endx"
    [4]=>
    string(4) "endy"
    [5]=>
    string(4) "endz"
  
  [3]=>
  array(6) 
    [0]=>
    string(6) "startz"
    [1]=>
    string(6) "startx"
    [2]=>
    string(6) "starty"
    [3]=>
    string(4) "endx"
    [4]=>
    string(4) "endy"
    [5]=>
    string(4) "endz"
  
  [4]=>
  array(6) 
    [0]=>
    string(6) "starty"
    [1]=>
    string(6) "startz"
    [2]=>
    string(6) "startx"
    [3]=>
    string(4) "endx"
    [4]=>
    string(4) "endy"
    [5]=>
    string(4) "endz"
  
  [5]=>
  array(6) 
    [0]=>
    string(6) "startz"
    [1]=>
    string(6) "starty"
    [2]=>
    string(6) "startx"
    [3]=>
    string(4) "endx"
    [4]=>
    string(4) "endy"
    [5]=>
    string(4) "endz"
  
  [6]=> ................ a lot more

我发现返回数组而不是字符串更有用。然后取决于使用应用程序如何处理结果（加入它们或其他）

【参考方案5】：

具有递归且没有人为的额外参数的简单版本：

function permuteArray(array $input) 
    $input = array_values($input);

    // permutation of 1 value is the same value
    if (count($input) === 1) 
        return array($input);
    

    // to permute multiple values, pick a value to put in the front and 
    // permute the rest; repeat this with all values of the original array
    $result = [];
    for ($i = 0; $i < count($input); $i++) 
        $copy  = $input;
        $value = array_splice($copy, $i, 1);
        foreach (permuteArray($copy) as $permutation) 
            array_unshift($permutation, $value[0]);
            $result[] = $permutation;
        
    

    return $result;

这个算法很好，很有启发性，你将如何在纸上做，但在其他方面非常低效，因为它会多次计算相同的排列。并不是说随着计算空间和计算次数呈指数增长，计算较大数组的排列是非常不切实际的。

【讨论】：

最佳解决方案，因为这种方法不会弄乱输入中的重复值。所以像 '1','1','2' 这样的输入会产生所需的输出

【参考方案6】：

这是基于这篇文章的另一个变体：https://docstore.mik.ua/orelly/webprog/pcook/ch04_26.htm

public static function get_array_orders( $arr ) 
    $arr    = array_values( $arr ); // Make sure array begins from 0.
    $size   = count( $arr ) - 1;
    $order  = range( 0, $size );
    $i      = 0;
    $orders = [];
    do 
        foreach ( $order as $key ) 
            $orders[ $i ][] = $arr[ $key ];
        

        $i ++;
     while ( $order = self::get_next_array_order( $order, $size ) );

    return $orders;



protected static function get_next_array_order( $order, $size ) 
    // slide down the array looking for where we're smaller than the next guy
    $i = $size - 1;
    while ( isset( $order[ $i ] ) && $order[ $i ] >= $order[ $i + 1 ] ) 
        $i --;
    

    // if this doesn't occur, we've finished our permutations, the array is reversed: (1, 2, 3, 4) => (4, 3, 2, 1)
    if ( $i == - 1 ) 
        return false;
    

    // slide down the array looking for a bigger number than what we found before
    $j = $size;

    while( $order[ $j ] <= $order[ $i ] )
        $j--;
    

    // swap them
    $tmp         = $order[ $i ];
    $order[ $i ] = $order[ $j ];
    $order[ $j ] = $tmp;

    // now reverse the elements in between by swapping the ends
    for ( ++ $i, $j = $size; $i < $j; ++ $i, -- $j ) 
        $tmp     = $order[ $i ];
        $order[ $i ] = $order[ $j ];
        $order[ $j ] = $tmp;
    

    return $order;

例子：

$langs  = ['en', 'fr', 'ru'];
$orders = self::get_array_orders( $langs );
print_r($orders);

输出：

Array (

 [0] => Array
    (
        [0] => en
        [1] => fr
        [2] => ru
    )

 [1] => Array
    (
        [0] => en
        [1] => ru
        [2] => fr
    )

 [2] => Array
    (
        [0] => fr
        [1] => en
        [2] => ru
    )

 [3] => Array
    (
        [0] => fr
        [1] => ru
        [2] => en
    )

 [4] => Array
    (
        [0] => ru
        [1] => en
        [2] => fr
    )

 [5] => Array
    (
        [0] => ru
        [1] => fr
        [2] => en
    )
)