【原創】開源.NET排列組合組件KwCombinatorics使用(二)——排列生成

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KwCombinatorics組件文章目錄：

1.【原創】開源.NET排列組合組件KwCombinatorics使用(一)—組合生成 

2.【原創】開源.NET排列組合組件KwCombinatorics使用(二)——排列生成

3.【原創】開源.NET排列組合組件KwCombinatorics使用(三)——笛卡爾積組合

前言

　　本文今天介紹的.NET開源組件是 KwCombinatorics，它是.NET平台一個高效的生成排列組合序列的開源類庫，它提供了4種生成排列與組合序列的方式。雖然原理和功能都很簡單，但是這個類庫在軟件測試、組合數學以及密碼學等方面都有很大的用處。很早就接觸了這個類庫，以前在一些小程序中也使用過，有時候為了遍歷所有可能的組合，自己去寫循環，生成，的確很繁瑣，有了 KwCombinatorics 之后，都變得簡單寫了，接下來將詳細介紹該類庫的使用。

　　KwCombinatorics類庫的主頁是： http://kwcombinatorics.codeplex.com/

　　本文后面的資源提供了所有源碼和幫助文件，以及dll文件的打包下載。可以下載到最新的源代碼和幫助文檔，目前最新的穩定率版本是4.0,相比之前又增加了幾個新功能，並進行了一些優化。

　　該類庫簡單，只有5個類，dll文件也只有幾十kb，下面將介紹幾個主要的功能。

　　排列組合是組合學最基本的概念:

　　排列，是指從給定個數的元素中取出指定個數的元素進行排序的所有情況。

　　組合，是指從給定個數的元素中僅僅取出指定個數的元素，不考慮排序的所有情況。

 

   　 本文原始地址： http://www.cnblogs.com/asxinyu/p/4261451.html

 

　　我們在前一篇文章： 開源.NET排列組合組件KwCombinatorics使用(一)——組合生成類 詳細介紹了重復和非重復的組合生成使用，這一篇將詳細介紹排列的生成情況。

1.Permutation類基本介紹

　　Permutation類是根據指定的對象列表，選擇一些不同的對象形成一個排列，排列是有順序的，而且每一次不重復選擇同一個對象。其實有了第一篇的基礎，這個類的使用也很簡單，還是先看看Permutation類的初始化，幾個主要的構造函數如下：

Permutation()//Make an empty Permutation.  
Permutation(Int32)//Make a new Permutation of all the supplied number of choices with a Rank of 0.  
Permutation(Int32[])//Make a new Permutation from the supplied elements.  
Permutation(Permutation)//Make a copy of a Permutation.  
Permutation(Int32,Int32)//Make a new Permutation with picks number of elements taken from a possible number of choices of Rank 0.  
Permutation(Int32[],Int32)//Make a new Permutation from the supplied elements taken from the available number of choices.  
Permutation(Int32,Int32,Int64)//Make a new Permutation with picks number of elements taken from a possible number of choices of the supplied rank.  

參數主要有下面幾個注意點,參數的意義和Combination類似:

choices：可供選擇的數的個數，如果不提供實際的源數據source，默認就是從0開始的整數；
picks:要選擇組合序列的個數
source：可以直接用初始化列表，而不是固定的從0開始
rank：這個屬性是我認為使用這個組件最強大的地方，因為是按照升序生成所有的組合序列， 而rank就是指定你要選擇的在整個組合序列中當前rank位置的組合序列。

下面用幾個例子說明幾個主要方法的使用情況。

2.獲取所有N選K的排列列表

設從{0,1,2}3個元素中，每次取2個的排列，所有的排列情況有哪些呢？直接上代碼，比較容易看得懂：

var pn = new Permutation (choices:3,picks:2);

Console.WriteLine ("n={0} , picks={1}", pn.Choices,pn.Picks);

foreach (var row in pn.GetRows())
　　Console.WriteLine ("{0,2}:  {1}", row.Rank, row);

運行結果如下：

n=3 , picks=2
 0:  { 0, 1 }
 1:  { 0, 2 }
 2:  { 1, 0 }
 3:  { 1, 2 }
 4:  { 2, 0 }
 5:  { 2, 1 }

 　同理，要獲取當前數據源，所有可能的組合情況呢，Permutation也提供了GetRowsForAllPicks方法，看代碼：

var pn = new Permutation (choices:3,picks:2);

Console.WriteLine ("n={0} , picks={1}", pn.Choices,pn.Picks);

foreach (var row in pn.GetRowsForAllPicks())
    Console.WriteLine ("{0,2}:  {1}", row.Rank, row);

結果：

n=3 , picks=2
 0:  { 0 }
 1:  { 1 }
 2:  { 2 }
 0:  { 0, 1 }
 1:  { 0, 2 }
 2:  { 1, 0 }
 3:  { 1, 2 }
 4:  { 2, 0 }
 5:  { 2, 1 }

3.任意對象列表的N選K排列

　　上述例子很清楚的說明了N選K的排列情況，和前面組合的情況一樣，Permutation也提供了Permute的方法，將排列的情況與隊列列表進行轉換，為了簡單明了，上代碼：

var things = new List<object>{"apple","bench","chair"};

foreach (var row in new Permutation (things.Count,2).GetRows())
{
    foreach (var mix in Permutation.Permute (row, things))
        Console.Write ("{0} ", mix);
    Console.WriteLine ();
}

結果如下：

apple bench
apple chair
bench apple
bench chair
chair apple
chair bench

當然其他對象也類似，大家可以依次類推。

4.高級—獲取任意Rank位置的組合

　　這個類也提供了Rank功能，也是需要獲取指定位置的排列，為了和組合的對比，我們采用了幾乎一樣的代碼，但參數不一樣，看代碼和結果就知道了：  

//初始化一個排列，從4個數中，選擇2個的所有排列中，取位置2的排列(從0開始)
var pn = new Permutation (choices:4, picks:2, rank:2);

Console.WriteLine ("{0}  n={1}, k={2}, rank={3}\n", pn, pn.Choices, pn.Picks, pn.Rank);

//設置Rank為-1，默認取最后一個位置的排列
pn.Rank = -1;
string text = pn.ToString() + "  n=" + pn.Choices + ", k=" + pn.Picks + ", last=" + pn.Rank;
Console.WriteLine (text);

//將當前Rank+1，的排列
pn.Rank = pn.Rank + 1;
Console.WriteLine ("\n{0}  n={1}, k={2}, rank={3}", pn, pn.Choices, pn.Picks, pn.Rank);

結果：

{ 0, 3 }  n=4, k=2, rank=2

{ 3, 2 }  n=4, k=2, last=11

{ 0, 1 }  n=4, k=2, rank=0

5.資源

　　資源參考前一篇文章的資源，幾乎一樣：開源.NET排列組合組件KwCombinatorics使用(一)——組合生成類 

　　如果本文資源或者顯示有問題，請參考 本文原文地址：http://www.cnblogs.com/asxinyu/p/4261451.html