获得整数排列的更有效方法？

Posted 2023-02-25

【中文标题】获得整数排列的更有效方法？

【英文标题】：More efficient way to get integer permutations?

【发布时间】：2013-05-18 23:51:41

【问题描述】：

我可以得到这样的整数排列：

myInt = 123456789

l = itertools.permutations(str(myInt))
[int(''.join(x)) for x in l]

有没有更有效的方法在 Python 中获得 integer 排列，跳过创建字符串的开销，然后加入生成的元组？计时，元组加入过程使这比list(l) 长 3 倍。

添加支持信息

myInt =123456789
def v1(i): #timeit gives 258ms
    l = itertools.permutations(str(i))
    return [int(''.join(x)) for x in l]

def v2(i): #timeit gives 48ms
    l = itertools.permutations(str(i))
    return list(l)

def v3(i): #timeit gives 106 ms
    l = itertools.permutations(str(i))
    return [''.join(x) for x in l]

【问题讨论】：

我澄清了，比'list(l)'更长

我冒昧地发布了一些 timeit 结果来帮助澄清 OP 的问题

【参考方案1】：

你可以这样做：

>>> digits = [int(x) for x in str(123)]
>>> n_digits = len(digits)
>>> n_power = n_digits - 1
>>> permutations = itertools.permutations(digits)
>>> [sum(v * (10**(n_power - i)) for i, v in enumerate(item)) for item in permutations]
[123, 132, 213, 231, 312, 321]

这避免了与元组之间的转换，因为它将使用整数在元组中的位置来计算其值（例如，(1,2,3) 表示 100 + 20 + 3）。

因为n_digits 的值是已知的并且在整个过程中都是相同的，我认为您还可以将计算优化为：

>>> values = [v * (10**(n_power - i)) for i, v in enumerate(itertools.repeat(1, n_digits))]
>>> values
[100, 10, 1]
>>> [sum(v * index for v, index in zip(item, values)) for item in permutations]
[123, 132, 213, 231, 312, 321]

我也认为我们不需要一直打电话给zip()，因为我们不需要那个列表：

>>> positions = list(xrange(n_digits))
>>> [sum(item[x] * values[x] for x in positions) for item in permutations]
[123, 132, 213, 231, 312, 321]

【讨论】：

第一行和digits = [int(x) for x in str(123)]一样

这确实有效，但我不相信它比上面给出的 v1 更有效。谢谢！

@JumBopap：我刚刚添加了一个我能想到的优化。你有没有计时而不是相信它不会更快？

我确实计时了，在我的电脑上 v1 = 0.452999830246 秒，你的第一个版本是 1.46900010109 秒，你的第二个版本是 1.35899996758 秒。

@JumBopap：谢谢，这很清楚。我添加了另一个不会一直调用zip() 的版本。不确定它是否更快，但如果没有，您是否考虑过为此编写一个小型 C 模块？然后，您可以从 Python 调用该 C 函数。

【参考方案2】：

这会给你一个generator：

import itertools as it
gen = it.permutations(range(1, 10))

然后你可以遍历每个项目：

for i in gen:
    #some code

或者将其转换为列表，但这需要一些时间：

items = list(gen)

编辑：澄清你想要一个整数，也许最快的方法是使用另一个惰性评估：

gen = (int('%d%d%d%d%d%d%d%d%d' % x) for x in it.permutations(range(1, 10)))

【讨论】：

我正要说同样的话，但他的代码确实比调用列表慢得多

在这个过程中我不必遍历生成器中的每个整数，将整数转换为字符串，然后再次迭代以连接每个元组，最后将连接的元组转换回整数?

【参考方案3】：

我无法评论 Simeon 的回答，所以我在这里添加。

如果你尝试用答案中的函数置换120，你会得到

[120,102,210,201,12,21]

12 和 21 是错误的答案，所以我做了修改丢弃它们：

def permute(n):
        digits = [int(x) for x in str(n)]
        n_digits = len(digits)
        n_power = n_digits - 1
        values = [v * (10**(n_power - i)) for i, v in
            enumerate(itertools.repeat(1, n_digits))]
        positions = list(range(n_digits))
        permutations = sum(item[x] * values[x] for x in positions) for
            item in itertools.permutations(digits) if item[0] > 0
        for p in permutations:
            yield p

编辑：也忘记添加该函数将计算相同的数字两次，留下重复，所以我也修改了。