一尘不染

如何在Perl中生成数组的所有排列?

algorithm

n!在perl中生成数组的所有排列的最佳(优雅,简单,高效)方法是什么?

例如,如果我有一个array @arr = (0, 1, 2),我想输出所有排列:

0 1 2
0 2 1
1 0 2
1 2 0
2 0 1
2 1 0

它可能应该是一个返回迭代器的函数(延迟/延迟评估,因为它n!可能变得如此之大),因此可以这样调用它:

my @arr = (0, 1, 2);
my $iter = getPermIter(@arr);
while (my @perm = $iter->next() ){
    print "@perm\n";
}

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2020-07-28

共1个答案

一尘不染

来自perlfaq4“如何置换列表的N个元素?”


使用CPAN上的List :: Permutor模块。如果列表实际上是一个数组,请尝试Algorithm ::
Permute模块(同样在CPAN上)。它是用XS代码编写的,非常有效:

use Algorithm::Permute;

my @array = 'a'..'d';
my $p_iterator = Algorithm::Permute->new ( \@array );

while (my @perm = $p_iterator->next) {
   print "next permutation: (@perm)\n";
}

为了更快地执行,您可以执行以下操作:

use Algorithm::Permute;

my @array = 'a'..'d';

Algorithm::Permute::permute {
    print "next permutation: (@array)\n";
} @array;

这是一个小程序,在输入的每一行上生成所有单词的所有排列。permute()函数中包含的算法在Knuth的《计算机编程的艺术》的第4卷(尚未出版)中进行了讨论,并且可以在任何列表上使用:

#!/usr/bin/perl -n
# Fischer-Krause ordered permutation generator

sub permute (&@) {
    my $code = shift;
    my @idx = 0..$#_;
    while ( $code->(@_[@idx]) ) {
        my $p = $#idx;
        --$p while $idx[$p-1] > $idx[$p];
        my $q = $p or return;
        push @idx, reverse splice @idx, $p;
        ++$q while $idx[$p-1] > $idx[$q];
        @idx[$p-1,$q]=@idx[$q,$p-1];
    }
}


permute { print "@_\n" } split;

Algorithm ::
Loops模块还提供了NextPermute和NextPermuteNum函数,这些函数可以有效地查找数组的所有唯一排列,即使它包含重复值也可以对其进行就地修改:如果其元素按相反的顺序排列,则该数组将被反向,使其排序,并返回false;否则,返回下一个排列。

NextPermute使用字符串顺序和NextPermuteNum数字顺序,因此您可以枚举0..9的所有排列,如下所示:

use Algorithm::Loops qw(NextPermuteNum);

my @list= 0..9;
do { print "@list\n" } while NextPermuteNum @list;
2020-07-28