您 可以 递归执行此 *** 作,但是通常最好避免在Python中进行递归,除非您 确实
需要,例如在处理递归数据结构(例如树)时。标准Python(又名CPython)中的递归效率不高,因为它无法进行尾部调用消除。此外,它还应用了递归限制(默认情况下为1000个级别,但用户可以修改)。
要生成的序列称为弱组合,而Wikipedia文章提供了一种简单的算法,该算法易于在标准
itertools.combinations函数的帮助下实现。
#!/usr/bin/env python3''' Generate the compositions of num of a given width Algorithm from https://en.wikipedia.org/wiki/Composition_%28combinatorics%29#Number_of_compositions Written by PM 2Ring 2016.11.11'''from itertools import combinationsdef compositions(num, width): m = num + width - 1 last = (m,) first = (-1,) for t in combinations(range(m), width - 1): yield [v - u - 1 for u, v in zip(first + t, t + last)]# testfor t in compositions(5, 4): print(t)print('- ' * 20)for t in compositions(3, 3): print(t)
输出
[0, 0, 0, 5][0, 0, 1, 4][0, 0, 2, 3][0, 0, 3, 2][0, 0, 4, 1][0, 0, 5, 0][0, 1, 0, 4][0, 1, 1, 3][0, 1, 2, 2][0, 1, 3, 1][0, 1, 4, 0][0, 2, 0, 3][0, 2, 1, 2][0, 2, 2, 1][0, 2, 3, 0][0, 3, 0, 2][0, 3, 1, 1][0, 3, 2, 0][0, 4, 0, 1][0, 4, 1, 0][0, 5, 0, 0][1, 0, 0, 4][1, 0, 1, 3][1, 0, 2, 2][1, 0, 3, 1][1, 0, 4, 0][1, 1, 0, 3][1, 1, 1, 2][1, 1, 2, 1][1, 1, 3, 0][1, 2, 0, 2][1, 2, 1, 1][1, 2, 2, 0][1, 3, 0, 1][1, 3, 1, 0][1, 4, 0, 0][2, 0, 0, 3][2, 0, 1, 2][2, 0, 2, 1][2, 0, 3, 0][2, 1, 0, 2][2, 1, 1, 1][2, 1, 2, 0][2, 2, 0, 1][2, 2, 1, 0][2, 3, 0, 0][3, 0, 0, 2][3, 0, 1, 1][3, 0, 2, 0][3, 1, 0, 1][3, 1, 1, 0][3, 2, 0, 0][4, 0, 0, 1][4, 0, 1, 0][4, 1, 0, 0][5, 0, 0, 0]- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - [0, 0, 3][0, 1, 2][0, 2, 1][0, 3, 0][1, 0, 2][1, 1, 1][1, 2, 0][2, 0, 1][2, 1, 0][3, 0, 0]
FWIW,以上代码可以
compositions(15, 8)在运行于Python 3.6或Python 2.6的旧2GHz
32位计算机上,在约1.6秒内生成170544个序列。(时序信息是通过使用Bash
time命令获得的)。
FWIW,这是user3736966从此答案中获取的递归版本。我已经对其进行了修改,以使用与代码相同的参数名称,使用列表而不是元组,并与Python
3兼容。
def compositions(num, width, parent=[]): if width > 1: for i in range(num, -1, -1): yield from compositions(i, width - 1, parent + [num - i]) else: yield parent + [num]
出乎意料的是,此版本比原始版本快一点,大约要花1.5秒
compositions(15, 8)。
如果您的Python版本不懂
yield from,您可以执行以下 *** 作:
def compositions(num, width, parent=[]): if width > 1: for i in range(num, -1, -1): for t in compositions(i, width - 1, parent + [num - i]): yield t else: yield parent + [num]
要按降序生成构图,只需将
range调用调换即即
for i in range(num + 1):。
最后,这是一个不可读的单行版本。:)
def c(n, w, p=[]): yield from(t for i in range(n,-1,-1)for t in c(i,w-1,p+[n-i]))if w-1 else[p+[n]]
作为一个顽固的修补匠,我无法阻止自己制作另一个版本。:)这只是原始版本
combinations,以及itertools文档中列出的代码。当然,实数
itertools.combinations是用C编写的,因此它比文档中所示的等效Python代码运行得更快。
def compositions(num, width): r = width - 1 indices = list(range(r)) revrange = range(r-1, -1, -1) first = [-1] last = [num + r] yield [0] * r + [num] while True: for i in revrange: if indices[i] != i + num: break else: return indices[i] += 1 for j in range(i+1, r): indices[j] = indices[j-1] + 1 yield [v - u - 1 for u, v in zip(first + indices, indices + last)]
这个版本比原始版本慢50%
compositions(15, 8):在我的机器上大约需要2.3秒。
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