Java实现排列组合算法的两种方案
作者：月色无痕
我这里只写了组合的算法。
假设现有 M=4 个数据 a，b，c，d。从中随机抽取n个数，n为1—4个数据进行组合。那么数学中的计算组合方式为C(4,1) + C(4,2) + C(4,3) + C(4,4) = 4 + 6 + 4 + 1 = 15。那么共有15种组合方式。
方案一：此方法容易理解但是效率慢
我的做法是，按顺序循环组合，数据分为已组合的数据和未组合（未组合数据指的是已组合数据往后剩余的数据），然后把未参与组合的进行循环与已组合再次组合，循环进行，直到最后。
如下示例，规律
已组合数据 剩余未参与组合的数据
1 a b,c,d //a 后面还有b,c,d未参与
2 b c,d //b 后面还有c,d未参与
3 c d //c 后面还有d未参与
4 d //d后面没有了其他数据
//开始把上述第1行a — b,c,d 进行二次循环组合
5 a,b c,d //a,b 后面还有c,d未参与
6 a,c d //a,c 后面还有d未参与
7 a,d
//开始把上面第5行a,b — c,d 行进行循环组合
8 a,b,c d //a,b,c 后面还有d未参与
9 a,b,c,d
//开始把上面第2行b — c,d 行进行循环组合
10 b,c d //b,c 后面还有c,d未参与
11 b,d
//开始把上面第3行c — d 行进行循环组合
12 c,d
//开始把上面第6行a,c — d 行进行循环组合
13 a,c,d
//开始把上面第8行a,b,c — d 行进行循环组合
14 a,b,c,d
//开始把上面第10行b,c — d 行进行循环组合
15 b,c,d
..............................依据上述规则，循环把每一行未组合的与当前已组合的再次进行组合，然后计算剩余未组合数据。至到未参与组合的数据个数为0
上述思路基本明了，按顺序依次组合，只是根据每行上的未参与组合数据，进行再次组合直到全部组合完成。代码实现如下：
public static void main(String[] args) {
//结果集
List<String> resList = new ArrayList<>();
//初始化需要组合的数据
String[] arr = new String[]{"a","b","c","d"};
List<String> initList = new LinkedList(Arrays.asList(arr));
//map中 key:组合数据的前缀，value:未参与组合的数据
Map<String,List<String>> map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < initList.size(); i++) {
String pj = initList.get(i);
resList.add(pj);
System.out.println(pj);
//当剩余未组合的数据个数为0时 不再继续添加
if(i+1 < initList.size()){
//按顺序排列 下标为i后面未参与组合的数据
List<String> syList = initList.subList(i+1,initList.size());
map.put(pj,syList);
}
}
combinLoop(map,resList);
System.out.println(resList.size());
}
public static void combinLoop(Map<String,List<String>> map,List<String> resList){
for (Map.Entry<String, List<String>> entry : map.entrySet()) {
String prefix = entry.getKey();
List<String> list = entry.getValue();
Map<String,List<String>> map2 = new HashMap<>();
//循环未参与组合的数据，与之前的prefix进行组合
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String newPre = prefix+list.get(i);
System.out.println(newPre);
resList.add(newPre);
if(i+1 < list.size()){
//按顺序排列,下标为i后面未参与组合的数据集合
List<String> syList = list.subList(i+1,list.size());
map2.put(newPre,syList);
}
}
combinLoop(map2,resList);
}
}方案二：效率更快
此方法，对初始化数据initList进行循环，把前一次的结果resultList与当前参与循环的数据进行一一组合，得到新的结果加入到已有的组合结果resultList中，initList依次循环，resultList不断加入新的数据，重复进行直到最后。如下示例：
对initList = {"a","b","c","d"} 进行循环，初始化resultList为空。
当前参与循环数据 前一次resultList集 结束resultList集
第一次循环 a null a
第二次循环 b a a,b,ab
第三次循环 c a,b,ab a,b,ab,c,ac,bc,abc
第四次循环 d a,b,ab,c,ac,bc,abc a,b,ab,c,ac,bc,abc,d,ad,bd,abd,cd,acd,bcd,abcd
通过上述规律可看出，当前参与循环的数据与已有的resultList集进行新的组合，可得到黄色部分组合后的结果，再加上resultList中原来已有的数据，组成新的resultList与下一次参与循环的数据组合，依次进行直到所有数据循环完成。
代码如下：
public static void combine2(){
String[] arr = new String[]{"a","b","c","d"};
//初始化数据
List<String> initList = Arrays.asList(arr);
//结果集
List<String> resultList = new ArrayList<>();
for (String init : initList) {
//重新赋值上次循环组合后得到的resultList结果集
List<String> list = new ArrayList<>(resultList);
//resultList添加初始数据
resultList.add(init);
for (String pr : list) {
//把前一次得到的resultList 与当前数据重新进行组合
resultList.add(pr + init);
}
}
}到此这篇关于Java实现排列组合算法的两种方案的文章就介绍到这了,更多相关Java排列组合算法内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！