我有一套不同的价值观.我正在寻找一种方法来生成此集合的所有分区,即将集合划分为子集的所有可能方式.
例如,集合{1,2,3}具有以下分区:
{ {1},{2},{3} },{ {1,2},3},{2} },{ {1},{2,3} },2,3} }.
由于这些是数学意义上的集合,所以顺序是无关紧要的.例如,{1,{3}与{3},1}相同,不应该是单独的结果.
集合分区的详细定义可以在Wikipedia上找到.
解决方法
我发现一个简单的递归解决方案.
首先,我们来解决一个更简单的问题:如何找到所有由两部分组成的分区.对于n元素集,我们可以从0到(2 ^ n)-1计算一个int.这创建每个n位模式,每个位对应一个输入元素.如果位为0,我们将元素放在第一部分;如果为1,则将元件放置在第二部分中.这有一个问题:对于每个分区,我们将得到一个重复的结果,其中两个部分被交换.为了解决这个问题,我们将把第一个元素放在第一部分中.然后,我们只通过从0到(2 ^(n-1))-1计数剩余的n-1个元素.
现在我们可以将一个集合分成两部分,我们可以编写一个递归函数来解决其余的问题.该功能从原始集开始,并找到所有两部分分区.对于每个这些分区,它递归地找到将第二部分分成两部分的所有方法,产生所有三部分分区.然后它分割每个这些分区的最后一部分以生成所有四部分分区,依此类推.
以下是C#中的一个实现.调用
Partitioning.GetAllPartitions(new[] { 1,3,4 })
产量
{ {1,4} },4},{4} },{3,{3},{4} }.
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; namespace PartitionTest { public static class Partitioning { public static IEnumerable<T[][]> GetAllPartitions<T>(T[] elements) { return GetAllPartitions(new T[][]{},elements); } private static IEnumerable<T[][]> GetAllPartitions<T>( T[][] fixedParts,T[] suffixElements) { // A trivial partition consists of the fixed parts // followed by all suffix elements as one block yield return fixedParts.Concat(new[] { suffixElements }).ToArray(); // Get all two-group-partitions of the suffix elements // and sub-divide them recursively var suffixPartitions = GetTuplePartitions(suffixElements); foreach (Tuple<T[],T[]> suffixPartition in suffixPartitions) { var subPartitions = GetAllPartitions( fixedParts.Concat(new[] { suffixPartition.Item1 }).ToArray(),suffixPartition.Item2); foreach (var subPartition in subPartitions) { yield return subPartition; } } } private static IEnumerable<Tuple<T[],T[]>> GetTuplePartitions<T>( T[] elements) { // No result if less than 2 elements if (elements.Length < 2) yield break; // Generate all 2-part partitions for (int pattern = 1; pattern < 1 << (elements.Length - 1); pattern++) { // Create the two result sets and // assign the first element to the first set List<T>[] resultSets = { new List<T> { elements[0] },new List<T>() }; // Distribute the remaining elements for (int index = 1; index < elements.Length; index++) { resultSets[(pattern >> (index - 1)) & 1].Add(elements[index]); } yield return Tuple.Create( resultSets[0].ToArray(),resultSets[1].ToArray()); } } } }