排列组合算法的实现代码

有些时候我们需要利用程序实现排列组合算法, 下面是我根据网上的代码改写的awk代码, 可实现排列或是组合, 当然元素数目不能太大.

排列

# Language: bash
awk ' BEGIN {    Ndat=3
    for(i=1; i<=Ndat; i++) {P[i]=i}
    YesDone=0
    while(!YesDone) {        for(i=1; i<=Ndat; i++) printf"%d ", P[i]
        print ""
        NextPermut(Ndat, P)
    }
}

function NextPermut(Ndat, P) {    if (Ndat==0) {YesDone=1; return}
    # 从后向前查找，看有没有后面的数大于前面的数的情况P(i-1)<Pi，若有则停在后一个数的位置。
    # 若没有后面的数大于前面的数的情况，说明已经到了最后一个排列，返回
    for(i=Ndat; i>0 && P[i-1]>P[i]; i--) { }
    Iend=i
    if(Iend==1) { YesDone=1; return }

    # 从后查到Iend，查找大于P(Iend-1)的最小的数，记入Ibeg
    Ibeg=Iend
    for (i=Ndat; i>=Iend; i--) { if (P[Iend-1]< P[i] && P[i]< P[Ibeg]) Ibeg=i }

    #交换p[Ibeg]和p[Iend-1]
    tmp=P[Ibeg]; P[Ibeg]=P[Iend-1]; P[Iend-1]=tmp

    #倒置p[Iend]到p[Ndat]
    j=Ndat
    for(i=Iend; i< j; i++) {        tmp=P[j]; P[j]=P[i]; P[i]=tmp
        j--
    }
}
'

组合

# Language: bash
awk ' BEGIN {    m=6; n=4;
    a[1]="A"; a[2]="B"; a[3]="C"; a[4]="D"; a[5]="E"; a[6]="F"

    Comb(m,n)
    #RecComb(m, n, 1, n)
}

function RecComb(m, n, start, count, i,j) { # 递归实现
    for(i=start; i<=m+1-count; i++) {        b[count]=i
        if(count>1) RecComb(m, n, i+1, count-1);
        else { for(j=n; j>0; j--) printf("%s ",a[b[j]]); print "" }
    }
}

function Comb(m, n) { # 非递归
    idx=1
    p[idx]=1                   #取第一个元素
    while(1) {        if(p[idx]>m) {           #取到底了，回退
            if(idx==1) break  #各种情况取完了，不能再回退了
            idx--               #回退到前一个
            p[idx]++          #替换元素
        } else if(idx==n) {       #取够了，输出
            for(i=1; i<=m; i++) printf("%s ", a[p[i]])
            print ""
            p[idx]++          #替换元素
        } else {                #多取一个元素
            idx++
            p[idx]=p[idx-1]+1
        }
    }
}
'

如果是在Python中, 就容易多了, 可参考下面的代码.

# Language: python
import copy
import random
import itertools

n=6
seqIni=list(itertools.combinations('ABCDEFGHIJ', n))
Nseq=len(seqIni)
print Nseq

fh = open("Comb", "w")

for i in seqIni :
    k=' '.join([str(j) for j in i])
    fh.write(k+"\n")

fh.close()

for Nrnd in range (1):
    seq=copy.deepcopy(seqIni)
    if Nrnd==1:
        tmp=seq[1]
        seq[1]=seq[Nseq-1]
        seq[Nseq-1]=tmp
    if(Nrnd>1): random.shuffle(seq)

#   s="%d"%(Nrnd)
#   fh = open("Comb"+s, "w")

#   for i in seq :
#       k=' '.join([str(j) for j in i])
#       fh.write(k+"\n")
#   fh.close()

Ntot=0
for i in range (Nseq):
    if seq[i]!="":
        Ntot += 1
#           if(Ntot>17):
#           print Ntot, seq[i]
#           fh.write("%d "%(Ntot))
#           for kk in seq[i] :
#               k='  '.join([str(jk) for jk in kk])
#               fh.write(k+" ")
#           fh.write("

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