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多個數組間元素排列組合交叉問題(Java實現)

所有可以用遞迴實現的操作都可以轉化為用while、for等迴圈實現。

遞迴法

優缺點:

陣列數量不太多時用遞迴法確實使程式比較簡潔,陣列數量太多時遞迴函式棧過大,有可能導致執行時棧溢位。而且相對常用的演算法如普通迴圈等,執行效率較低。

實現程式碼一

/**
     * 寫法一,遞迴計算所有組合
     * @param inputList 所有陣列的列表
     * */
    public List<String> combination(List<String> inputList){
        List<String> resList = new ArrayList<>();
        combinationInt(inputList, resList, 0, 
                new char[inputList.size()]);
        return resList;
    }

    private void combinationInt(List<String> inputList, List<String> resList,
            int ind, char[] arr) {
        if(ind == inputList.size()){
            resList.add(new String(arr));
            return;
        }
        for(char c: inputList.get(ind).toCharArray()){
            arr[ind] = c;
            combinationInt(inputList, resList, ind + 1, arr);
        } 
    }

測試程式

//測試部分
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("ab");
        list.add("12");
        list.add("AB");
        List<String> result=combination(list);
        System.out.println("組合結果:");
        for (String string : result) {
            System.out.println(string);
        }   
    }

實現程式碼二

/**
     * 寫法二,遞迴計算所有組合
     * @param inputList 所有陣列的列表,陣列用List<Integer>儲存
     * @param beginIndex 代表每一個數組的在inputList中的索引
     * @param arr 用於儲存每一次遞迴生成的組合
     * */
    public void calculateCombination(List<List<Integer>> inputList, int beginIndex, int[] arr) {
        if(beginIndex == inputList.size()){
            //在這裡進行你自己的處理,比如列印組合的結果
            for (int i : arr) {
                System.out.print(i+", ");
            }
            System.out.println();
            return;
        }
        for(int c: inputList.get(beginIndex)){
            arr[beginIndex] = c;
            calculateCombination(inputList, beginIndex + 1, arr);
        }
    }

測試程式

//測試部分
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
        list1.add(0);
        list1.add(1);
        list1.add(2);
        List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add(3);
        list2.add(4);
        list2.add(5);
        List<Integer> list3 = new ArrayList<>();
        list3.add(6);
        list3.add(7);
        list3.add(8);
        List<List<Integer>> allList = new ArrayList<>();
        allList.add(list1);
        allList.add(list2);
        allList.add(list3);
        calculateCombination(allList, 0, new int[allList.size()]);  
    }

迴圈法

優缺點:

採用迴圈方式程式編寫較遞迴法略複雜,但是執行效率高,不管陣列數量多少,都不會發生棧溢位。

程式碼

/**
     * 演算法二,非遞迴計算所有組合
     * @param inputList 所有陣列的列表
     * */
    public void calculateCombination(List<List<Integer>> inputList) {
        List<Integer> combination = new ArrayList<Integer>();
        int n=inputList.size();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            combination.add(0);
        }
        int i=0;
        boolean isContinue=false;
        do{
        //列印一次迴圈生成的組合
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                System.out.print(inputList.get(j).get(combination.get(j))+", ");
            }
            System.out.println();

            i++;
            combination.set(n-1, i);
            for (int j = n-1; j >= 0; j--) {
                if (combination.get(j)>=inputList.get(j).size()) {
                    combination.set(j, 0);
                    i=0;
                    if (j-1>=0) {
                        combination.set(j-1, combination.get(j-1)+1);
                    }
                }
            }
            isContinue=false;
            for (Integer integer : combination) {
                if (integer != 0) {
                    isContinue=true;
                }
            }
        }while (isContinue);
    }

測試程式

//測試部分
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
        list1.add(0);
        list1.add(1);
        list1.add(2);
        List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add(3);
        list2.add(4);
        list2.add(5);
        List<Integer> list3 = new ArrayList<>();
        list3.add(6);
        list3.add(7);
        list3.add(8);
        List<List<Integer>> allList = new ArrayList<>();
        allList.add(list1);
        allList.add(list2);
        allList.add(list3);
        calculateCombination(allList);
    }