全組合

第一種方法:
/*

  • 全組合
  • 排列組合算法用途廣泛, 需要掌握, 為降低門檻, 本文主要關注算法的邏輯和簡易性, 未重視算法效率. 結合網絡書本上的實現和自己的需求, 這里列有四個目標:
  1. 所有元素的全排列: ab的全排列是ab, ba(順序相關);
  2. 所有元素的全組合: ab的全組合是a, b, ab(順序無關);
  3. 求n個元素中選取m個元素的組合方式有哪些: abc中選2個元素的組合是ab, ac, bc;
  4. 求n個元素中選取m個元素的排列方式有哪些: abc中選2個元素的排列是ab, ba, ac, ca, bc, cb;

可以發現, 求n個元素中選取m個元素的排列方式其實是在求出n個元素中選取m個元素的組合方式后, 對每個組合組成的元素集(數組)做全排列
*/

public class Combination {
    public static void Combinationg(char[] c){
        char[] subchars = new char[c.length]; //存儲子組合數據的數組
        //全組合問題就是所有元素(記為n)中選1個元素的組合, 加上選2個元素的組合...加上選n個元素的組合的和
        for (int i = 1; i <=c.length; i++) {
            combination(c, c.length, i, subchars, i);
        }
    }
    /**
     *  n個元素選m個元素的組合問題的實現. 原理如下:
     *  從后往前選取, 選定位置i后, 再在前i-1個里面選取m-1個.
     *  如: 1, 2, 3, 4, 5 中選取3個元素.
     *  1) 選取5后, 再在前4個里面選取2個, 而前4個里面選取2個又是一個子問題, 遞歸即可;
     *  2) 如果不包含5, 直接選定4, 那么再在前3個里面選取2個, 而前三個里面選取2個又是一個子問題, 遞歸即可;
     *  3) 如果也不包含4, 直接選取3, 那么再在前2個里面選取2個, 剛好只有兩個.
     *  縱向看, 1與2與3剛好是一個for循環, 初值為5, 終值為m.
     *  橫向看, 該問題為一個前i-1個中選m-1的遞歸.
     */
    public static void combination(char[] c, int n, int m, char[] subchars,int subn) {//從n個數里面選m個
        if (m == 0) { //出口
            for (int i = 0; i < subn; ++i) {
                System.out.print(subchars[i]);
            }
            System.out.println();
        } else {
            for (int i = n; i >= m; --i) { // 從后往前依次選定一個
                subchars[m - 1] = c[i - 1]; // 選定一個后
                combination(c, i - 1, m - 1, subchars, subn); // 從前i-1個里面選取m-1個進行遞歸
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        char[] c={'a','b','c'};
        Combinationg(c);
    }   
}

第二種方法:

  • 基本思路:
    求全組合,則假設原有元素n個,則最終組合結果是2^n個。
    原因是:
    用位操作方法:假設元素原本有:a,b,c三個,則1表示取該元素,0表示不取。故去a則是001,取ab則是011.所以一共三位,每個位上有兩個選擇0,1.所以是2^n個結果。
    這些結果的位圖值都是0,1,2....2n。所以可以類似全真表一樣,從值0到值2n依次輸出結果:即 000,001,010,011,100,101,110,111 。對應輸出組合結果為:空,a, b ,ab,c,ac,bc,abc. 這個輸出順序剛好跟數字0~2^n結果遞增順序一樣
    取法的二進制數其實就是從0到2^n-1的十進制數
public static void arranges(char[] c){
int n=c.length;
int nbit=1<<n;
for(int i=1;i<nbit;i++){
    System.out.println("組合數值"+i+"對應編碼為:");
    for(int j=0;j<n;j++){
        int temp=1<<j;
        if((temp&i)!=0){
            System.out.print(c[j]);
        }
    }
    System.out.println();
}
}
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