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计算组合的等级?

algorithm

我想为一组组合中的每个组合预先计算一些值。例如,当从0到12中选择3个数字时,我将为每个数字计算一些值:

>>> for n in choose(range(13), 3):
    print n, foo(n)

(0, 1, 2) 78
(0, 1, 3) 4
(0, 1, 4) 64
(0, 1, 5) 33
(0, 1, 6) 20
(0, 1, 7) 64
(0, 1, 8) 13
(0, 1, 9) 24
(0, 1, 10) 85
(0, 1, 11) 13
etc...

我想将这些值存储在数组中,以便给定组合,我就可以计算出它并获取值。例如:

>>> a = [78, 4, 64, 33]
>>> a[magic((0,1,2))]
78

那会magic是什么?

最初,我认为只是将其存储为大小为13 x 13 x
13的3-d矩阵,因此我可以轻松地对其进行索引。虽然这对于13选择3来说很好,但是对于13选择7这样的东西会产生太多开销。

我不想使用dict,因为最终此代码将在C中使用,并且无论如何数组都将更加高效。

更新:我也有一个类似的问题,但是结合使用重复和重复,因此任何关于如何获得那些排名的答案都将受到赞赏=)。

更新:为了清楚起见,我正在尝试节省空间。这些组合中的每一个实际上都索引到占用大量空间的东西上,比如说2
KB。如果我要使用13x13x13阵列,那将是4兆字节,其中我只需要572 KB的(13个选择3个)点即可。


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2020-07-28

共1个答案

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这是一个概念性的答案,以及基于词法排序原理的代码。(因此,我想我的答案类似于“白痴”,只是我认为他的细节太少,链接的内容也太多。)我unchoose(n,S)为您编写了一个函数,假定S是的有序列表子集range(n)。这个想法:S要么包含0,要么不包含0。如果是这样,请删除0并计算其余子集的索引。如果不是,则在binomial(n-1,k-1)确实包含0
的子集之后。

def binomial(n,k):
    if n < 0 or k < 0 or k > n: return 0
    b = 1
    for i in xrange(k): b = b*(n-i)/(i+1)
    return b

def unchoose(n,S):
    k = len(S)
    if k == 0 or k == n: return 0
    j = S[0]
    if k == 1: return j
    S = [x-1 for x in S]
    if not j: return unchoose(n-1,S[1:])
    return binomial(n-1,k-1)+unchoose(n-1,S)

def choose(X,k):
    n = len(X)
    if k < 0 or k > n: return []
    if not k: return [[]]
    if k == n: return [X]
    return [X[:1] + S for S in choose(X[1:],k-1)] + choose(X[1:],k)

(n,k) = (13,3)
for S in choose(range(n),k): print unchoose(n,S),S

现在,您确实可以缓存或散列两个函数(二项式和非选择式)的值。这样做的好处是,您可以在预先计算所有内容与不进行任何预先计算之间进行折衷。例如,您只能为进行预计算len(S) <= 3

您还可以优化取消选择,以使其在if的情况下通过循环添加二项式系数S[0] > 0,而不是递减并使用尾递归。

2020-07-28