如何迭代不同长度的列表以查找所有排列

本文关键字：列表 查找 排列 何迭代 迭代 | 更新日期: 2023-09-27 17:59:25

这个应该不会太难，但我的脑海中似乎有堆栈溢出（huehue）。我有一系列的列表，我想找到所有可以排序的排列。所有的列表都有不同的长度。

例如：

列表1:1

列表2:1,2

所有排列都是：

1，1

1，2

在我的情况下，我不会转换数字。（例如2，1）写这篇文章最简单的方法是什么？

如何迭代不同长度的列表以查找所有排列

我不能说下面的方法是否是最简单的方法，但IMO是最有效的方法。这基本上是我对锯齿状阵列中的每个组合的回答的广义版本：

public static class Algorithms
{
    public static IEnumerable<T[]> GenerateCombinations<T>(this IReadOnlyList<IReadOnlyList<T>> input)
    {
        var result = new T[input.Count];
        var indices = new int[input.Count];
        for (int pos = 0, index = 0; ;)
        {
            for (; pos < result.Length; pos++, index = 0)
            {
                indices[pos] = index;
                result[pos] = input[pos][index];
            }
            yield return result;
            do
            {
                if (pos == 0) yield break;
                index = indices[--pos] + 1;
            }
            while (index >= input[pos].Count);
        }
    }
}

你可以在链接的答案中看到解释（很快它就模仿了嵌套循环）。此外，由于性能原因，它会产生内部缓冲区而不进行克隆，因此如果您想存储结果以供以后处理，则需要对其进行克隆。

示例用法：

var list1 = new List<int> { 1 };
var list2 = new List<int> { 1, 2 };
var lists = new[] { list1, list2 };
// Non caching usage
foreach (var combination in lists.GenerateCombinations())
{
    // do something with the combination
}
// Caching usage
var combinations = lists.GenerateCombinations().Select(c => c.ToList()).ToList();

UPDATE：GenerateCombinations是一个标准的C#迭代器方法，其实现基本上模拟N嵌套循环（其中N是input.Count），如下所示（在伪代码中）：

for（int i0=0；i0<input[0]。Count；i0++）
for（int i1=0；i1<input[1].Count；i1++）
for（int i2=0；i2<input[2].Count；i2>++）
…
for（int iN-1=0；iN-1<input[N-1].Count；iN-1++）
产生{input[0][i0]，input[1][i1]，input[2][i2，…，input[N-1][iN-1]}

或者以不同的方式显示：

for (indices[0] = 0; indices[0] < input[0].Count; indices[0]++)
{
    result[0] = input[0][indices[0]];
    for (indices[1] = 0; indices[1] < input[1].Count; indices[1]++)
    {
        result[1] = input[1][indices[1]];
        // ...
        for (indices[N-1] = 0; indices[N-1] < input[N-1].Count; indices[N-1]++)
        {
            result[N-1] = input[N-1][indices[N-1]];
            yield return result;
        }
    }
}

我制作了以下IEnumerable<IEnumerable<TValue>>类来解决这个问题，该类允许使用通用IEnumerable，其枚举器返回所有值的排列，每个内部列表中有一个。它可以在foreach循环中直接使用。

这是Michael Liu对IEnumerable和递归使用收益率返回的回答的变体

我对它进行了修改，使其返回具有排列的列表，而不是单个值。

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
namespace Permutation
{
    public class ListOfListsPermuter<TValue> : IEnumerable<IEnumerable<TValue>>
    {
        private int count;
        private IEnumerable<TValue>[] listOfLists;
        public ListOfListsPermuter(IEnumerable<IEnumerable<TValue>> listOfLists_)
        {
            if (object.ReferenceEquals(listOfLists_, null))
            {
                throw new ArgumentNullException(nameof(listOfLists_));
            }
            listOfLists =listOfLists_.ToArray();
            count = listOfLists.Count();
            for (int i = 0; i < count; i++)
            {
                if (object.ReferenceEquals(listOfLists[i], null))
                {
                    throw new NullReferenceException(string.Format("{0}[{1}] is null.", nameof(listOfLists_), i));
                }
            }
        }
        // A variant of Michael Liu's answer in StackOverflow
        // https://stackoverflow.com/questions/2055927/ienumerable-and-recursion-using-yield-return
        public IEnumerator<IEnumerable<TValue>> GetEnumerator()
        {
            TValue[] currentList = new TValue[count];
            int level = 0; 
            var enumerators = new Stack<IEnumerator<TValue>>();
            IEnumerator<TValue> enumerator = listOfLists[level].GetEnumerator();
            try
            {
                while (true)
                {
                    if (enumerator.MoveNext())
                    {
                        currentList[level] = enumerator.Current;
                        level++;
                        if (level >= count)
                        {
                            level--;
                            yield return currentList;
                        }
                        else
                        {
                            enumerators.Push(enumerator);
                            enumerator = listOfLists[level].GetEnumerator();
                        }
                    }
                    else
                    {
                        if (level == 0)
                        {
                            yield break;
                        }
                        else
                        {
                            enumerator.Dispose();
                            enumerator = enumerators.Pop();
                            level--;
                        }
                    }
                }
            }
            finally
            {
                // Clean up in case of an exception.
                enumerator?.Dispose();
                while (enumerators.Count > 0) 
                {
                    enumerator = enumerators.Pop();
                    enumerator.Dispose();
                }
            }
        }
        IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
        {
            return GetEnumerator();
        }
    }
}

你可以直接在前臂上使用它，如下所示：

        public static void Main(string[] args)
        {
            var listOfLists = new List<List<string>>()
            {
                { new List<string>() { "A", "B" } },
                { new List<string>() { "C", "D" } }
            };
            var permuter = new ListOfListsPermuter<string>(listOfLists);
            foreach (IEnumerable<string> item in permuter)
            {
                Console.WriteLine("{ '"" + string.Join("'", '"", item) + "'" }");
            }
        }

输出：

{ "A", "C" }
{ "A", "D" }
{ "B", "C" }
{ "B", "D" }
嵌套循环： 
List<int> listA = (whatever), listB = (whatever);
var answers = new List<Tuple<int,int>>;
for(int a in listA)
    for(int b in listB)
        answers.add(Tuple.create(a,b));
// do whatever with answers

试试这个：

Func<IEnumerable<string>, IEnumerable<string>> combine = null;
combine = xs =>
    xs.Skip(1).Any()
    ? xs.First().SelectMany(x => combine(xs.Skip(1)), (x, y) => String.Format("{0}{1}", x, y))
    : xs.First().Select(x => x.ToString());
var strings = new [] { "AB", "12", "$%" };
foreach (var x in combine(strings))
{
    Console.WriteLine(x);
}

这给了我：

A1$A1%A2$A2%B1$B1%B2$B2%
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