Перестановки в JavaScript?
Я пытаюсь написать функцию, которая делает следующее:
- принимает в качестве аргумента массив целых чисел (например, [1,2,3,4])
- создает массив всех возможных перестановок [1,2,3,4], причем каждая перестановка имеет длину 4
функция ниже (я нашел это онлайн) делает это, беря строку в качестве аргумента и возвращая все перестановки этой строки
Я не мог понять, как изменить его, чтобы он работал с массивом целых чисел (я думаю, что это как-то связано с тем, что некоторые методы работают со строками иначе, чем с целыми числами, но я не уверен...)
var permArr = [], usedChars = [];
function permute(input) {
var i, ch, chars = input.split("");
for (i = 0; i < chars.length; i++) {
ch = chars.splice(i, 1);
usedChars.push(ch);
if (chars.length == 0)
permArr[permArr.length] = usedChars.join("");
permute(chars.join(""));
chars.splice(i, 0, ch);
usedChars.pop();
}
return permArr
};
Примечание: я хочу, чтобы функция возвращала массивы целых чисел, а не массив строк.
Мне действительно нужно решение, чтобы быть в JavaScript. Я уже понял, как это сделать в Python
41 ответ
Решение
Если вы заметили, код фактически разбивает символы в массив перед выполнением любой перестановки, поэтому вы просто удаляете операцию объединения и разделения
var permArr = [],
usedChars = [];
function permute(input) {
var i, ch;
for (i = 0; i < input.length; i++) {
ch = input.splice(i, 1)[0];
usedChars.push(ch);
if (input.length == 0) {
permArr.push(usedChars.slice());
}
permute(input);
input.splice(i, 0, ch);
usedChars.pop();
}
return permArr
};
document.write(JSON.stringify(permute([5, 3, 7, 1])));Немного поздно, но хотелось бы добавить сюда чуть более элегантную версию. Может быть любой массив...
function permutator(inputArr) {
var results = [];
function permute(arr, memo) {
var cur, memo = memo || [];
for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
cur = arr.splice(i, 1);
if (arr.length === 0) {
results.push(memo.concat(cur));
}
permute(arr.slice(), memo.concat(cur));
arr.splice(i, 0, cur[0]);
}
return results;
}
return permute(inputArr);
}
Добавление версии ES6 (2015). Также не изменяет исходный массив ввода. Работает в консоли в Chrome...
const permutator = (inputArr) => {
let result = [];
const permute = (arr, m = []) => {
if (arr.length === 0) {
result.push(m)
} else {
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
let curr = arr.slice();
let next = curr.splice(i, 1);
permute(curr.slice(), m.concat(next))
}
}
}
permute(inputArr)
return result;
}
Так...
permutator(['c','a','t']);
Урожайность...
[ [ 'c', 'a', 't' ],
[ 'c', 't', 'a' ],
[ 'a', 'c', 't' ],
[ 'a', 't', 'c' ],
[ 't', 'c', 'a' ],
[ 't', 'a', 'c' ] ]
А также...
permutator([1,2,3]);
Урожайность...
[ [ 1, 2, 3 ],
[ 1, 3, 2 ],
[ 2, 1, 3 ],
[ 2, 3, 1 ],
[ 3, 1, 2 ],
[ 3, 2, 1 ] ]
Следующий очень эффективный алгоритм использует метод Heap для генерации всех перестановок из N элементов со сложностью во время выполнения в O(N!):
function permute(permutation) {
var length = permutation.length,
result = [permutation.slice()],
c = new Array(length).fill(0),
i = 1, k, p;
while (i < length) {
if (c[i] < i) {
k = i % 2 && c[i];
p = permutation[i];
permutation[i] = permutation[k];
permutation[k] = p;
++c[i];
i = 1;
result.push(permutation.slice());
} else {
c[i] = 0;
++i;
}
}
return result;
}
console.log(permute([1, 2, 3]));Тот же алгоритм реализован в виде генератора с пространственной сложностью в O(N):
function* permute(permutation) {
var length = permutation.length,
c = Array(length).fill(0),
i = 1, k, p;
yield permutation.slice();
while (i < length) {
if (c[i] < i) {
k = i % 2 && c[i];
p = permutation[i];
permutation[i] = permutation[k];
permutation[k] = p;
++c[i];
i = 1;
yield permutation.slice();
} else {
c[i] = 0;
++i;
}
}
}
// Memory efficient iteration through permutations:
for (var permutation of permute([1, 2, 3])) console.log(permutation);
// Simple array conversion:
var permutations = [...permute([1, 2, 3])];Сравнение производительности
Не стесняйтесь добавлять свою реализацию в следующий набор тестов https://benchmarkjs.com/:
function permute_SiGanteng(input) {
var permArr = [],
usedChars = [];
function permute(input) {
var i, ch;
for (i = 0; i < input.length; i++) {
ch = input.splice(i, 1)[0];
usedChars.push(ch);
if (input.length == 0) {
permArr.push(usedChars.slice());
}
permute(input);
input.splice(i, 0, ch);
usedChars.pop();
}
return permArr
}
return permute(input);
}
function permute_delimited(inputArr) {
var results = [];
function permute(arr, memo) {
var cur, memo = memo || [];
for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
cur = arr.splice(i, 1);
if (arr.length === 0) {
results.push(memo.concat(cur));
}
permute(arr.slice(), memo.concat(cur));
arr.splice(i, 0, cur[0]);
}
return results;
}
return permute(inputArr);
}
function permute_monkey(inputArray) {
return inputArray.reduce(function permute(res, item, key, arr) {
return res.concat(arr.length > 1 && arr.slice(0, key).concat(arr.slice(key + 1)).reduce(permute, []).map(function(perm) {
return [item].concat(perm);
}) || item);
}, []);
}
function permute_Oriol(input) {
var permArr = [],
usedChars = [];
return (function main() {
for (var i = 0; i < input.length; i++) {
var ch = input.splice(i, 1)[0];
usedChars.push(ch);
if (input.length == 0) {
permArr.push(usedChars.slice());
}
main();
input.splice(i, 0, ch);
usedChars.pop();
}
return permArr;
})();
}
function permute_MarkusT(input) {
function permutate(array, callback) {
function p(array, index, callback) {
function swap(a, i1, i2) {
var t = a[i1];
a[i1] = a[i2];
a[i2] = t;
}
if (index == array.length - 1) {
callback(array);
return 1;
} else {
var count = p(array, index + 1, callback);
for (var i = index + 1; i < array.length; i++) {
swap(array, i, index);
count += p(array, index + 1, callback);
swap(array, i, index);
}
return count;
}
}
if (!array || array.length == 0) {
return 0;
}
return p(array, 0, callback);
}
var result = [];
permutate(input, function(a) {
result.push(a.slice(0));
});
return result;
}
function permute_le_m(permutation) {
var length = permutation.length,
result = [permutation.slice()],
c = new Array(length).fill(0),
i = 1, k, p;
while (i < length) {
if (c[i] < i) {
k = i % 2 && c[i],
p = permutation[i];
permutation[i] = permutation[k];
permutation[k] = p;
++c[i];
i = 1;
result.push(permutation.slice());
} else {
c[i] = 0;
++i;
}
}
return result;
}
function permute_Urielzen(arr) {
var finalArr = [];
var iterator = function (arrayTaken, tree) {
for (var i = 0; i < tree; i++) {
var temp = arrayTaken.slice();
temp.splice(tree - 1 - i, 0, temp.splice(tree - 1, 1)[0]);
if (tree >= arr.length) {
finalArr.push(temp);
} else { iterator(temp, tree + 1); }
}
}
iterator(arr, 1); return finalArr;
}
function permute_Taylor_Hakes(arr) {
var permutations = [];
if (arr.length === 1) {
return [ arr ];
}
for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
var subPerms = permute_Taylor_Hakes(arr.slice(0, i).concat(arr.slice(i + 1)));
for (var j = 0; j < subPerms.length; j++) {
subPerms[j].unshift(arr[i]);
permutations.push(subPerms[j]);
}
}
return permutations;
}
var Combinatorics = (function () {
'use strict';
var version = "0.5.2";
/* combinatory arithmetics */
var P = function(m, n) {
var p = 1;
while (n--) p *= m--;
return p;
};
var C = function(m, n) {
if (n > m) {
return 0;
}
return P(m, n) / P(n, n);
};
var factorial = function(n) {
return P(n, n);
};
var factoradic = function(n, d) {
var f = 1;
if (!d) {
for (d = 1; f < n; f *= ++d);
if (f > n) f /= d--;
} else {
f = factorial(d);
}
var result = [0];
for (; d; f /= d--) {
result[d] = Math.floor(n / f);
n %= f;
}
return result;
};
/* common methods */
var addProperties = function(dst, src) {
Object.keys(src).forEach(function(p) {
Object.defineProperty(dst, p, {
value: src[p],
configurable: p == 'next'
});
});
};
var hideProperty = function(o, p) {
Object.defineProperty(o, p, {
writable: true
});
};
var toArray = function(f) {
var e, result = [];
this.init();
while (e = this.next()) result.push(f ? f(e) : e);
this.init();
return result;
};
var common = {
toArray: toArray,
map: toArray,
forEach: function(f) {
var e;
this.init();
while (e = this.next()) f(e);
this.init();
},
filter: function(f) {
var e, result = [];
this.init();
while (e = this.next()) if (f(e)) result.push(e);
this.init();
return result;
},
lazyMap: function(f) {
this._lazyMap = f;
return this;
},
lazyFilter: function(f) {
Object.defineProperty(this, 'next', {
writable: true
});
if (typeof f !== 'function') {
this.next = this._next;
} else {
if (typeof (this._next) !== 'function') {
this._next = this.next;
}
var _next = this._next.bind(this);
this.next = (function() {
var e;
while (e = _next()) {
if (f(e))
return e;
}
return e;
}).bind(this);
}
Object.defineProperty(this, 'next', {
writable: false
});
return this;
}
};
/* power set */
var power = function(ary, fun) {
var size = 1 << ary.length,
sizeOf = function() {
return size;
},
that = Object.create(ary.slice(), {
length: {
get: sizeOf
}
});
hideProperty(that, 'index');
addProperties(that, {
valueOf: sizeOf,
init: function() {
that.index = 0;
},
nth: function(n) {
if (n >= size) return;
var i = 0,
result = [];
for (; n; n >>>= 1, i++) if (n & 1) result.push(this[i]);
return (typeof (that._lazyMap) === 'function')?that._lazyMap(result):result;
},
next: function() {
return this.nth(this.index++);
}
});
addProperties(that, common);
that.init();
return (typeof (fun) === 'function') ? that.map(fun) : that;
};
/* combination */
var nextIndex = function(n) {
var smallest = n & -n,
ripple = n + smallest,
new_smallest = ripple & -ripple,
ones = ((new_smallest / smallest) >> 1) - 1;
return ripple | ones;
};
var combination = function(ary, nelem, fun) {
if (!nelem) nelem = ary.length;
if (nelem < 1) throw new RangeError;
if (nelem > ary.length) throw new RangeError;
var first = (1 << nelem) - 1,
size = C(ary.length, nelem),
maxIndex = 1 << ary.length,
sizeOf = function() {
return size;
},
that = Object.create(ary.slice(), {
length: {
get: sizeOf
}
});
hideProperty(that, 'index');
addProperties(that, {
valueOf: sizeOf,
init: function() {
this.index = first;
},
next: function() {
if (this.index >= maxIndex) return;
var i = 0,
n = this.index,
result = [];
for (; n; n >>>= 1, i++) {
if (n & 1) result[result.length] = this[i];
}
this.index = nextIndex(this.index);
return (typeof (that._lazyMap) === 'function')?that._lazyMap(result):result;
}
});
addProperties(that, common);
that.init();
return (typeof (fun) === 'function') ? that.map(fun) : that;
};
/* permutation */
var _permutation = function(ary) {
var that = ary.slice(),
size = factorial(that.length);
that.index = 0;
that.next = function() {
if (this.index >= size) return;
var copy = this.slice(),
digits = factoradic(this.index, this.length),
result = [],
i = this.length - 1;
for (; i >= 0; --i) result.push(copy.splice(digits[i], 1)[0]);
this.index++;
return (typeof (that._lazyMap) === 'function')?that._lazyMap(result):result;
};
return that;
};
// which is really a permutation of combination
var permutation = function(ary, nelem, fun) {
if (!nelem) nelem = ary.length;
if (nelem < 1) throw new RangeError;
if (nelem > ary.length) throw new RangeError;
var size = P(ary.length, nelem),
sizeOf = function() {
return size;
},
that = Object.create(ary.slice(), {
length: {
get: sizeOf
}
});
hideProperty(that, 'cmb');
hideProperty(that, 'per');
addProperties(that, {
valueOf: function() {
return size;
},
init: function() {
this.cmb = combination(ary, nelem);
this.per = _permutation(this.cmb.next());
},
next: function() {
var result = this.per.next();
if (!result) {
var cmb = this.cmb.next();
if (!cmb) return;
this.per = _permutation(cmb);
return this.next();
}
return (typeof (that._lazyMap) === 'function')?that._lazyMap(result):result;
}
});
addProperties(that, common);
that.init();
return (typeof (fun) === 'function') ? that.map(fun) : that;
};
/* export */
var Combinatorics = Object.create(null);
addProperties(Combinatorics, {
C: C,
P: P,
factorial: factorial,
factoradic: factoradic,
permutation: permutation,
});
return Combinatorics;
})();
var suite = new Benchmark.Suite;
var input = [0, 1, 2, 3, 4];
suite.add('permute_SiGanteng', function() {
permute_SiGanteng(input);
})
.add('permute_delimited', function() {
permute_delimited(input);
})
.add('permute_monkey', function() {
permute_monkey(input);
})
.add('permute_Oriol', function() {
permute_Oriol(input);
})
.add('permute_MarkusT', function() {
permute_MarkusT(input);
})
.add('permute_le_m', function() {
permute_le_m(input);
})
.add('permute_Urielzen', function() {
permute_Urielzen(input);
})
.add('permute_Taylor_Hakes', function() {
permute_Taylor_Hakes(input);
})
.add('permute_Combinatorics', function() {
Combinatorics.permutation(input).toArray();
})
.on('cycle', function(event) {
console.log(String(event.target));
})
.on('complete', function() {
console.log('Fastest is ' + this.filter('fastest').map('name'));
})
.run({async: true});<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/lodash.js/4.17.4/lodash.min.js"></script>
<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/platform/1.3.4/platform.min.js"></script>
<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/benchmark/2.1.4/benchmark.min.js"></script>Результаты выполнения для Chrome 48:
var inputArray = [1, 2, 3];
var result = inputArray.reduce(function permute(res, item, key, arr) {
return res.concat(arr.length > 1 && arr.slice(0, key).concat(arr.slice(key + 1)).reduce(permute, []).map(function(perm) { return [item].concat(perm); }) || item);
}, []);
alert(JSON.stringify(result));
Некоторые версии, вдохновленные Haskell:
perms [] = [[]]
perms xs = [ x:ps | x <- xs , ps <- perms ( xs\\[x] ) ]
function perms(xs){
if (!xs.length)
return [[]];
var r=[];
for (var i=0;i<xs.length;i++){
var xs_ = xs.slice(),
x = xs_.splice(i, 1),
ps = perms(xs_);
r.push(...ps.map(p=>x.concat(p)))
}
return r;
}
document.write(JSON.stringify(perms([1,2,3])));Я улучшил Andreas Wong.
Теперь можно позвонитьpermuteне раз, потому чтоpermArrа также usedChars очищаются каждый раз.
function permute(input) {
var permArr = [],
usedChars = [];
return (function main() {
for (var i = 0; i < input.length; i++) {
var ch = input.splice(i, 1)[0];
usedChars.push(ch);
if (input.length == 0) {
permArr.push(usedChars.slice());
}
main();
input.splice(i, 0, ch);
usedChars.pop();
}
return permArr;
})();
}
function permute(input) {
var permArr = [],
usedChars = [];
return (function main() {
for (var i = 0; i < input.length; i++) {
var ch = input.splice(i, 1)[0];
usedChars.push(ch);
if (input.length == 0) {
permArr.push(usedChars.slice());
}
main();
input.splice(i, 0, ch);
usedChars.pop();
}
return permArr;
})();
}
document.write(JSON.stringify(permute([5, 3, 7, 1])));В большинстве ответов на этот вопрос используются дорогостоящие операции, такие как непрерывные вставки и удаления элементов в массиве или повторное копирование массивов.
Вместо этого это типичное решение для возврата:
function permute(arr) {
var results = [],
l = arr.length,
used = Array(l), // Array of bools. Keeps track of used items
data = Array(l); // Stores items of the current permutation
(function backtracking(pos) {
if(pos == l) return results.push(data.slice());
for(var i=0; i<l; ++i) if(!used[i]) { // Iterate unused items
used[i] = true; // Mark item as used
data[pos] = arr[i]; // Assign item at the current position
backtracking(pos+1); // Recursive call
used[i] = false; // Mark item as not used
}
})(0);
return results;
}
permute([1,2,3,4]); // [ [1,2,3,4], [1,2,4,3], /* ... , */ [4,3,2,1] ]
Поскольку массив результатов будет огромным, возможно, будет хорошей идеей повторять результаты один за другим вместо одновременного размещения всех данных. В ES6 это можно сделать с помощью генераторов:
function permute(arr) {
var l = arr.length,
used = Array(l),
data = Array(l);
return function* backtracking(pos) {
if(pos == l) yield data.slice();
else for(var i=0; i<l; ++i) if(!used[i]) {
used[i] = true;
data[pos] = arr[i];
yield* backtracking(pos+1);
used[i] = false;
}
}(0);
}
var p = permute([1,2,3,4]);
p.next(); // {value: [1,2,3,4], done: false}
p.next(); // {value: [1,2,4,3], done: false}
// ...
p.next(); // {value: [4,3,2,1], done: false}
p.next(); // {value: undefined, done: true}
Вот очень краткое и рекурсивное решение, которое позволяет вам вводить размер выходных перестановок аналогично статистическому оператору nPr. "5 перестановка 3". Это позволяет получить все возможные перестановки определенного размера.
function generatePermutations(list, size=list.length) {
if (size > list.length) return [];
else if (size == 1) return list.map(d=>[d]);
return list.flatMap(d => generatePermutations(list.filter(a => a !== d), size - 1).map(item => [d, ...item]));
}
generatePermutations([1,2,3])
[[1, 2, 3],[1, 3, 2], [2, 1, 3], [2, 3, 1], [3, 1, 2], [3, 2, 1]]
generatePermutations([1,2,3],2)
[[1, 2], [1, 3], [2, 1], [2, 3], [3, 1], [3, 2]]
Следующая функция переставляет массив любого типа и вызывает указанную функцию обратного вызова для каждой найденной перестановки:
/*
Permutate the elements in the specified array by swapping them
in-place and calling the specified callback function on the array
for each permutation.
Return the number of permutations.
If array is undefined, null or empty, return 0.
NOTE: when permutation succeeds, the array should be in the original state
on exit!
*/
function permutate(array, callback) {
// Do the actual permuation work on array[], starting at index
function p(array, index, callback) {
// Swap elements i1 and i2 in array a[]
function swap(a, i1, i2) {
var t = a[i1];
a[i1] = a[i2];
a[i2] = t;
}
if (index == array.length - 1) {
callback(array);
return 1;
} else {
var count = p(array, index + 1, callback);
for (var i = index + 1; i < array.length; i++) {
swap(array, i, index);
count += p(array, index + 1, callback);
swap(array, i, index);
}
return count;
}
}
if (!array || array.length == 0) {
return 0;
}
return p(array, 0, callback);
}
Если вы называете это так:
// Empty array to hold results
var result = [];
// Permutate [1, 2, 3], pushing every permutation onto result[]
permutate([1, 2, 3], function (a) {
// Create a copy of a[] and add that to result[]
result.push(a.slice(0));
});
// Show result[]
document.write(result);
Я думаю, что это будет делать именно то, что вам нужно - заполнить массив под названием result с перестановками массива [1, 2, 3]. Результат:
[[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,2,1],[3,1,2]]
Чуть более понятный код на JSFiddle: http://jsfiddle.net/MgmMg/6/
Самая быстрая, наиболее эффективная и элегантная версия на сегодняшний день (2020)
function getArrayMutations(arr, perms = [], len = arr.length) {
if (len === 1) perms.push(arr.slice(0))
for (let i = 0; i < len; i++) {
getArrayMutations(arr, perms, len - 1)
len % 2 // parity dependent adjacent elements swap
? [arr[0], arr[len - 1]] = [arr[len - 1], arr[0]]
: [arr[i], arr[len - 1]] = [arr[len - 1], arr[i]]
}
return perms
}
const arrayToMutate = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
const startTime = performance.now()
const arrayOfMutations = getArrayMutations(arrayToMutate)
const stopTime = performance.now()
const duration = (stopTime - startTime) / 1000
console.log(`${arrayOfMutations.length.toLocaleString('en-US')} permutations found in ${duration.toLocaleString('en-US')}s`)Вот классное решение
const rotations = ([l, ...ls], right=[]) =>
l ? [[l, ...ls, ...right], ...rotations(ls, [...right, l])] : []
const permutations = ([x, ...xs]) =>
x ? permutations(xs).flatMap((p) => rotations([x, ...p])) : [[]]
console.log(permutations("cat"))Это интересная задача, и вот мой вклад. Это очень просто и быстро. Если интересно, потерпите меня и читайте дальше.
Если вы хотите быстро заняться этой работой, вам обязательно нужно заняться динамическим программированием. Что означает, что вы должны забыть о рекурсивных подходах. Это уж точно...
ОК Код le_m, который использует метод Heap, кажется самым быстрым на данный момент. Ну, у меня нет названия для моего алгоритма, я не знаю, реализован он или нет, но он очень простой и быстрый. Как и во всех подходах динамического программирования, мы начнем с самой простой задачи и перейдем к конечному результату.
Предполагая, что у нас есть массив a = [1,2,3] мы начнем с
r = [[1]]; // result
t = []; // interim result
Затем выполните эти три шага;
- Для каждого пункта нашего
r(результат) массива мы добавим следующий элемент входного массива. - Мы будем вращать каждый элемент его длины много раз и будем хранить каждый экземпляр во временном массиве результатов.
t, (ну кроме первого, чтобы не тратить время на 0 оборотов) - Как только мы закончим со всеми пунктами
rвременный массивtдолжен держать следующий уровень результатов, поэтому мы делаемr = t; t = [];и продолжать до длины входного массиваa,
Итак, следующие наши шаги;
r array | push next item to | get length many rotations
| each sub array | of each subarray
-----------------------------------------------------------
[[1]] | [[1,2]] | [[1,2],[2,1]]
----------|-------------------|----------------------------
[[1,2], | [[1,2,3], | [[1,2,3],[2,3,1],[3,1,2],
[2,1]] | [2,1,3]] | [2,1,3],[1,3,2],[3,2,1]]
----------|-------------------|----------------------------
previous t| |
-----------------------------------------------------------
Так вот код
function perm(a){
var r = [[a[0]]],
t = [],
s = [];
if (a.length <= 1) return a;
for (var i = 1, la = a.length; i < la; i++){
for (var j = 0, lr = r.length; j < lr; j++){
r[j].push(a[i]);
t.push(r[j]);
for(var k = 1, lrj = r[j].length; k < lrj; k++){
for (var l = 0; l < lrj; l++) s[l] = r[j][(k+l)%lrj];
t[t.length] = s;
s = [];
}
}
r = t;
t = [];
}
return r;
}
var arr = [0,1,2,4,5];
console.log("The length of the permutation is:",perm(arr).length);
console.time("Permutation test");
for (var z = 0; z < 2000; z++) perm(arr);
console.timeEnd("Permutation test");В множественном тесте я видел, как он разрешает 120 перестановок [0,1,2,3,4] 2000 раз за 25~35 мс.
Ответ без необходимости внешнего массива или дополнительной функции
function permutator (arr) {
var permutations = [];
if (arr.length === 1) {
return [ arr ];
}
for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
var subPerms = permutator(arr.slice(0, i).concat(arr.slice(i + 1)));
for (var j = 0; j < subPerms.length; j++) {
subPerms[j].unshift(arr[i]);
permutations.push(subPerms[j]);
}
}
return permutations;
}
Вот еще одно "более рекурсивное" решение.
function perms(input) {
var data = input.slice();
var permutations = [];
var n = data.length;
if (n === 0) {
return [
[]
];
} else {
var first = data.shift();
var words = perms(data);
words.forEach(function(word) {
for (var i = 0; i < n; ++i) {
var tmp = word.slice();
tmp.splice(i, 0, first)
permutations.push(tmp);
}
});
}
return permutations;
}
var str = 'ABC';
var chars = str.split('');
var result = perms(chars).map(function(p) {
return p.join('');
});
console.log(result);Выход:
[ 'ABC', 'BAC', 'BCA', 'ACB', 'CAB', 'CBA' ]
Мой первый вклад на сайт. Смотрите здесь некоторые объяснения чертежей алгоритма, стоящего за кодом. Кроме того, согласно проведенным мною тестам, этот код выполняется быстрее, чем все другие методы, упомянутые здесь до этой даты, конечно, он минимален, если значений мало, но время увеличивается экспоненциально при добавлении слишком многих значений.
function permutations(arr) {
var finalArr = [];
function iterator(arrayTaken, tree) {
var temp;
for (var i = 0; i < tree; i++) {
temp = arrayTaken.slice();
temp.splice(tree - 1 - i, 0, temp.splice(tree - 1, 1)[0]);
if (tree >= arr.length) {
finalArr.push(temp);
} else {
iterator(temp, tree + 1);
}
}
}
iterator(arr, 1);
return finalArr;
};
Функциональный ответ с использованием flatMap:
const getPermutationsFor = (arr, permutation = []) =>
arr.length === 0
? [permutation]
: arr.flatMap((item, i, arr) =>
getPermutationsFor(
arr.filter((_,j) => j !== i),
[...permutation, item]
)
);
Вот тот, который я сделал...
const permute = (ar) =>
ar.length === 1 ? ar : ar.reduce( (ac,_,i) =>
{permute([...ar.slice(0,i),...ar.slice(i+1)]).map(v=>ac.push([].concat(ar[i],v))); return ac;},[]);
И вот оно опять, но менее лаконично!...
function permute(inputArray) {
if (inputArray.length === 1) return inputArray;
return inputArray.reduce( function(accumulator,_,index){
permute([...inputArray.slice(0,index),...inputArray.slice(index+1)])
.map(value=>accumulator.push([].concat(inputArray[index],value)));
return accumulator;
},[]);
}
Как это работает: если массив длиннее одного элемента, он проходит через каждый элемент и объединяет его с рекурсивным обращением к самому себе с оставшимися элементами в качестве аргумента. Он не изменяет исходный массив.
Большинство других ответов не используют новые функции генератора javascript, которые являются идеальным решением проблемы такого типа. Вам, вероятно, нужна только одна перестановка за раз в памяти. Кроме того, я предпочитаю генерировать перестановку из ряда индексов, поскольку это позволяет мне индексировать каждую перестановку и переходить прямо к любой конкретной перестановке, а также использоваться для перестановки любой другой коллекции.
// ES6 generator version of python itertools [permutations and combinations]
const range = function*(l) { for (let i = 0; i < l; i+=1) yield i; }
const isEmpty = arr => arr.length === 0;
const permutations = function*(a) {
const r = arguments[1] || [];
if (isEmpty(a)) yield r;
for (let i of range(a.length)) {
const aa = [...a];
const rr = [...r, ...aa.splice(i, 1)];
yield* permutations(aa, rr);
}
}
console.log('permutations of ABC');
console.log(JSON.stringify([...permutations([...'ABC'])]));
const combinations = function*(a, count) {
const r = arguments[2] || [];
if (count) {
count = count - 1;
for (let i of range(a.length - count)) {
const aa = a.slice(i);
const rr = [...r, ...aa.splice(0, 1)];
yield* combinations(aa, count, rr);
}
} else {
yield r;
}
}
console.log('combinations of 2 of ABC');
console.log(JSON.stringify([...combinations([...'ABC'], 2)]));
const permutator = function() {
const range = function*(args) {
let {begin = 0, count} = args;
for (let i = begin; count; count--, i+=1) {
yield i;
}
}
const factorial = fact => fact ? fact * factorial(fact - 1) : 1;
return {
perm: function(n, permutationId) {
const indexCount = factorial(n);
permutationId = ((permutationId%indexCount)+indexCount)%indexCount;
let permutation = [0];
for (const choiceCount of range({begin: 2, count: n-1})) {
const choice = permutationId % choiceCount;
const lastIndex = permutation.length;
permutation.push(choice);
permutation = permutation.map((cv, i, orig) =>
(cv < choice || i == lastIndex) ? cv : cv + 1
);
permutationId = Math.floor(permutationId / choiceCount);
}
return permutation.reverse();
},
perms: function*(n) {
for (let i of range({count: factorial(n)})) {
yield this.perm(n, i);
}
}
};
}();
console.log('indexing type permutator');
let i = 0;
for (let elem of permutator.perms(3)) {
console.log(`${i}: ${elem}`);
i+=1;
}
console.log();
console.log(`3: ${permutator.perm(3,3)}`);Вот минимальная версия ES6. Сглаживать и без функций можно вытащить из Lodash.
const flatten = xs =>
xs.reduce((cum, next) => [...cum, ...next], []);
const without = (xs, x) =>
xs.filter(y => y !== x);
const permutations = xs =>
flatten(xs.map(x =>
xs.length < 2
? [xs]
: permutations(without(xs, x)).map(perm => [x, ...perm])
));
Результат:
permutations([1,2,3])
// [[1, 2, 3], [1, 3, 2], [2, 1, 3], [2, 3, 1], [3, 1, 2], [3, 2, 1]]
#!/usr/bin/env node
"use strict";
function perm(arr) {
if(arr.length<2) return [arr];
var res = [];
arr.forEach(function(x, i) {
perm(arr.slice(0,i).concat(arr.slice(i+1))).forEach(function(a) {
res.push([x].concat(a));
});
});
return res;
}
console.log(perm([1,2,3,4]));
Довольно поздно. На всякий случай, если это кому-нибудь поможет.
function permute(arr) {
if (arr.length == 1) return arr
let res = arr.map((d, i) => permute([...arr.slice(0, i),...arr.slice(i + 1)])
.map(v => [d,v].join(''))).flat()
return res
}
console.log(permute([1,2,3,4]))Это очень хороший вариант использования для map/ lower:
function permutations(arr) {
return (arr.length === 1) ? arr :
arr.reduce((acc, cv, index) => {
let remaining = [...arr];
remaining.splice(index, 1);
return acc.concat(permutations(remaining).map(a => [].concat(cv,a)));
}, []);
}
- Сначала мы обрабатываем базовый случай и просто возвращаем массив, если в нем есть только элемент
- Во всех остальных случаях
- мы создаем пустой массив
- цикл по массиву ввода
- и добавить массив текущего значения и все перестановки оставшегося массива
[].concat(cv,a)
perm = x => x[0] ? x.reduce((a, n) => (perm(x.filter(m => m!=n)).forEach(y => a.push([n,...y])), a), []): [[]]
"use strict";
function getPermutations(arrP) {
var results = [];
var arr = arrP;
arr.unshift(null);
var length = arr.length;
while (arr[0] === null) {
results.push(arr.slice(1).join(''));
let less = null;
let lessIndex = null;
for (let i = length - 1; i > 0; i--) {
if(arr[i - 1] < arr[i]){
less = arr[i - 1];
lessIndex = i - 1;
break;
}
}
for (let i = length - 1; i > lessIndex; i--) {
if(arr[i] > less){
arr[lessIndex] = arr[i];
arr[i] = less;
break;
}
}
for(let i = lessIndex + 1; i<length; i++){
for(let j = i + 1; j < length; j++){
if(arr[i] > arr[j] ){
arr[i] = arr[i] + arr[j];
arr[j] = arr[i] - arr[j];
arr[i] = arr[i] - arr[j];
}
}
}
}
return results;
}
var res = getPermutations([1,2,3,4,5]);
var out = document.getElementById('myTxtArr');
res.forEach(function(i){ out.value+=i+', '});textarea{
height:500px;
width:500px;
}<textarea id='myTxtArr'></textarea>Выходы лексикографически упорядоченных перестановок. Работает только с номерами. В другом случае вам нужно изменить метод обмена в строке 34.
function perm(xs) {
return xs.length === 0 ? [[]] : perm(xs.slice(1)).reduce(function (acc, ys) {
for (var i = 0; i < xs.length; i++) {
acc.push([].concat(ys.slice(0, i), xs[0], ys.slice(i)));
}
return acc;
}, []);
}
Проверьте это с:
console.log(JSON.stringify(perm([1, 2, 3,4])));
По духу похож на решение в стиле Haskell от @crl, но работает с reduce:
function permutations( base ) {
if (base.length == 0) return [[]]
return permutations( base.slice(1) ).reduce( function(acc,perm) {
return acc.concat( base.map( function(e,pos) {
var new_perm = perm.slice()
new_perm.splice(pos,0,base[0])
return new_perm
}))
},[])
}
const permutations = array => {
let permut = [];
helperFunction(0, array, permut);
return permut;
};
const helperFunction = (i, array, permut) => {
if (i === array.length - 1) {
permut.push(array.slice());
} else {
for (let j = i; j < array.length; j++) {
swapElements(i, j, array);
helperFunction(i + 1, array, permut);
swapElements(i, j, array);
}
}
};
function swapElements(a, b, array) {
let temp = array[a];
array[a] = array[b];
array[b] = temp;
}
console.log(permutations([1, 2, 3]));У меня был шанс сделать версию этого, которая пытается быть краткой, но удобочитаемой и чисто функциональной.
function stringPermutations ([...input]) {
if (input.length === 1) return input;
return input
.map((thisChar, index) => {
const remainingChars = [...input.slice(0, index), ...input.slice(index + 1)];
return stringPermutations(remainingChars)
.map(remainder => thisChar + remainder);
})
.reduce((acc, cur) => [...acc, ...cur]);
}
Обратите внимание, что форматирование аргумента превращает входную строку в массив. Не уверен, что это слишком волшебно. Не уверен, что видел это в дикой природе. Для реальной читабельности я бы, вероятно, вместо этого input = [...input] для первой строки функции.
Это реализация алгоритма Heap (похожего на алгоритм @le_m), за исключением того, что он рекурсивный.
function permute_kingzee(arr,n=arr.length,out=[]) {
if(n == 1) {
return out.push(arr.slice());
} else {
for(let i=0; i<n; i++) {
permute_kingzee(arr,n-1, out);
let j = ( n % 2 == 0 ) ? i : 0;
let t = arr[n-1];
arr[n-1] = arr[j];
arr[j] = t;
}
return out;
}
}
Похоже, это тоже намного быстрее: https://jsfiddle.net/3brqzaLe/
Для решения этой проблемы моя идея заключалась в следующем...
1- Всего перестановок (n) равно (n!).
2- Проверить комбинации для малых n (n <= 4).
3- Применить рекурсивную технику.
if(n == 1) // ['a']
then permutation is (1) ['a']
if(n == 2) // ['a', 'b']
then permutations are (2) ['a', 'b'] ['b', 'a']
if(n == 3) // ['a', 'b', 'c']
then permutations are (6) ['a', 'b', 'c'] ['a', 'c', 'b'] ['b', 'a', 'c'] ['b', 'c', 'a'] ['c', 'a', 'b'] ['c', 'b', 'a']
Итак... В поведении перестановок есть закономерность.
Полные перестановки и экземпляр массива - это... все возможные подперестановки, удаляющие из исходного массива каждый отдельный символ и объединяющие один символ с их относительными подперестановками. Уфффф, возможно, код может объяснить это лучше.
Пока!