具有重复元素的排列列表

Question

我正在尝试创建一个接受元素列表并递归返回包含该列表的所有排列（长度为r）的列表的函数。 但是，如果列表上有-1，则应该可以重复。

例如，对于具有r = 2的列表[0，-1，2]，我想返回[0，-1]，[-1，0]，[0，2]，[2，0]，[- 1，2]，[2，-1]和[-1，-1]。

到目前为止，这是我的功能：

def permutations(i, iterable, used, current, comboList, r):
    if (i == len(iterable):
        return
    if (len(current) == r):
        comboList.append(current)
        print current
        return
    elif (used[i] != 1):
        current.append(iterable[i])
        if (iterable[i][0] != -1):
            used[i] = 1 
    for j in range(0, len(iterable)):
        permutations(j+1, iterable, used, current, comboList, r)
        used[i] = 0
    return comboList

如您所见，我错误地尝试利用“已访问列表”来跟踪列表中哪些元素已被访问和尚未被访问。

Answer 1

可能有一种更整洁的方式，但是像这样的完全未经测试的代码：

def apply_mask(mask, perm):
    return [perm.pop() if m else -1 for m in mask]

def permutations(iterable, r):
    if -1 not in iterable:
        # easy case
        return map(list, itertools.permutations(iterable, r)))
    iterable = [x for x in iterable if x != -1]
    def iter_values():
        for mask in itertools.product((True, False), repeat=r):
            for perm in itertools.permutations(iterable, sum(mask)):
                yield apply_mask(mask, list(perm))
    return list(iter_values())

也就是说：首先遍历所有可能的“掩码”，其中掩码告诉您哪些元素将包含-1，哪些元素将包含另一个值。 然后，对于每个掩码，遍历“其他值”的所有排列。 最后，使用apply_mask将值和-1放入结果中的正确位置。

Answer 2

利用itertools.permutations 。 您（显然）希望使用任何数量的-1以及所有其他元素的排列； 但您要舍弃重复项。

通过提供与我们选择的元素一样多的-1，我们可以允许任意数量的-1。

我们可以使用集合来丢弃重复项。

import itertools
def unique_permutations_with_negative_ones(iterable, size):
    # make a copy for inspection and modification.
    candidates = tuple(iterable)
    if -1 in candidates:
        # ensure enough -1s.
        candidates += ((-1,) * (size - candidates.count(-1)))
    return set(itertools.permutations(candidates, size))

让我们尝试一下：

>>> unique_permutations_with_negative_ones((0, -1, 2), 2)
{(2, -1), (-1, 0), (-1, 2), (2, 0), (-1, -1), (0, -1), (0, 2)}