如何使用LINQ从一组数字中找到n项的所有组合

本文关键字：组合 数字 LINQ 何使用 一组 | 更新日期: 2023-09-27 18:19:08

我正在尝试编写一个算法，从一组数字中选择n个值的所有组合。

例如，给定集合:1, 2, 3, 7, 8, 9

集合中2个值的所有组合为:

(1、2),(1、3)、(7)、(8)、(9)、(2、3)、(7)、(8)、(9)、(7)、(8)、(9)、(7、8),(7、9),(8、9)

和3是:

(1、2、3),(1、2、7),(1、2、8),(1、2、9),(1、3、7),(1、3、8),(1、3、9),(1、7、8),(1、7、9),(1、8、9),(2、3、7),(2、3、8),(2、3、9),(2、7、8),(2、7、9),(2,8,9),(3、7、8),(3、7、9),(3、8、9),(7,8,9)

等!

我目前正在使用方法来产生2、3和4值的组合返回集，但在我看来，这可以在LINQ查询中进行概括。

如何使用LINQ从一组数字中找到n项的所有组合

用法: 

var results = new[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 }.DifferentCombinations(3);

代码:

public static class Ex
{
    public static IEnumerable<IEnumerable<T>> DifferentCombinations<T>(this IEnumerable<T> elements, int k)
    {
        return k == 0 ? new[] { new T[0] } :
          elements.SelectMany((e, i) =>
            elements.Skip(i + 1).DifferentCombinations(k - 1).Select(c => (new[] {e}).Concat(c)));
    }
}

两个答案都很好，但可以通过消除内存分配来加快速度

对于答案1:现在从60计算5快2.5倍

编辑:EnumerableEx.Return来自系统。交互式包装。 

public static IEnumerable<IEnumerable<T>> DifferentCombinations2<T>
    (this IEnumerable<T> elements, int k)
{
    return k == 0 
        ? EnumerableEx.Return(Enumerable.Empty<T>()) 
        : elements.SelectMany((e, i) => 
            elements.Skip(i + 1)
                .DifferentCombinations(k - 1)
                .Select(c => EnumerableEx.Return(e).Concat(c)));
}

答案2:从60计算5现在快3倍

static class Combinations
{
    private static void SetIndexes(int[] indexes, int lastIndex, int count)
    {
        indexes[lastIndex]++;
        if (lastIndex > 0 && indexes[lastIndex] == count)
        {
            SetIndexes(indexes, lastIndex - 1, count - 1);
            indexes[lastIndex] = indexes[lastIndex - 1] + 1;
        }
    }
    private static bool AllPlacesChecked(int[] indexes, int places)
    {
        for (int i = indexes.Length - 1; i >= 0; i--)
        {
            if (indexes[i] != places)
                return false;
            places--;
        }
        return true;
    }
public static IEnumerable<IEnumerable<T>> GetDifferentCombinations<T>(this IEnumerable<T> c, int count)
{
    var collection = c.ToList();
    int listCount = collection.Count();
    if (count > listCount)
        throw new InvalidOperationException($"{nameof(count)} is greater than the collection elements.");
    int[] indexes = Enumerable.Range(0, count).ToArray();
    do
    {
        yield return indexes.Select(i => collection[i]).ToList();
        SetIndexes(indexes, indexes.Length - 1, listCount);
    }
    while (!AllPlacesChecked(indexes, listCount));
}
}

这导致从60选5，答案2比答案1快5倍。

虽然上面的答案很简洁，但我想到了一个解决方案，根据集合大小可以更快。

static class Combinations
{
    private static void InitIndexes(int[] indexes)
    {
        for (int i = 0; i < indexes.Length; i++)
        {
            indexes[i] = i;
        }
    }
    private static void SetIndexes(int[] indexes, int lastIndex, int count)
    {
        indexes[lastIndex]++;
        if (lastIndex > 0 && indexes[lastIndex] == count)
        {
            SetIndexes(indexes, lastIndex - 1, count - 1);
            indexes[lastIndex] = indexes[lastIndex - 1] + 1;
        }
    }
    private static List<T> TakeAt<T>(int[] indexes, IEnumerable<T> list)
    {
        List<T> selected = new List<T>();
        for (int i = 0; i < indexes.Length; i++)
        {
            selected.Add(list.ElementAt(indexes[i]));
        }
        return selected;
    }
    private static bool AllPlacesChecked(int[] indexes, int places)
    {
        for (int i = indexes.Length - 1; i >= 0; i--)
        {
            if (indexes[i] != places)
                return false;
            places--;
        }
        return true;
    }
    public static IEnumerable<List<T>> GetDifferentCombinations<T>(this IEnumerable<T> collection, int count)
    {
        int[] indexes = new int[count];
        int listCount = collection.Count();
        if (count > listCount)
            throw new InvalidOperationException($"{nameof(count)} is greater than the collection elements.");
        InitIndexes(indexes);
        do
        {
            var selected = TakeAt(indexes, collection);
            yield return selected;
            SetIndexes(indexes, indexes.Length - 1, listCount);
        }
        while (!AllPlacesChecked(indexes, listCount));
    }
}
相关文章：