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Edited after getting answers

Some excellent answers here. I like Josh's because it is so clever and uses C++. However I decided to accept Dave's answer because of it's simplicity and recursion. I tested them both and they both produced identical correct results (although in a different order). So thanks again everyone.


Say I have a string s of chars s[0]:s[N] and where each char s[i] <= s[i+1] For example the string

aaacdddghzz

I want to generate all combinations of substrings while keeping the same relationship between chars.

So for example I would get

a
aa
aaa
ad
aad
aaad
add
aadd
aaadd
addd
aaddd
aaaddd
d
dd
ddd
.
.
.
ac
aac
.
.
.
acdddghzz
aacdddghzz
aaacdddghzz

But not

ca
hdz
...etc

Now I know how to work out how many combinations there are. You create a histogram of the frequency of letters in the string. So in the above example the that would be

For string aaacdddghzz

a=3
d=3
c=1
g=1
h=1
z=2

and the formula is (a+1)(c+1)(d+1)(g+1)(h+1)(z+1) = 4*4*2*2*2*3 = 384. There are 384 substrings that keep the s[i] <=s [i+1] relationship.

So the question is how do I generate those 384 substrings recursively? Actually an iterative method would be just as good, maybe better as large strings with many unique chars might cause the stack to overflow. This sounds like homework but it isn't. I'm just useless at coming up with algorithms like this. I use C++ but pseudocode would be fine.

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5 に答える 5

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上記の Ryan Shaw の回答に対する修正:

2進数で数える代わりに、各文字の数に応じた基数で各桁を数えます。例えば:

a d c g h z
3 3 1 1 1 2

だから数えます:

0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 2
0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 1 1 
0 0 0 0 1 2
0 0 0 1 0 0
...
0 0 0 1 1 2
0 0 1 0 0 0
...
0 0 1 1 1 2
0 1 0 0 0 0 
...
0 3 1 1 1 2
1 0 0 0 0 0
...
3 3 1 1 1 2

そして、重複することなく、すべての可能なサブセットを列挙しました。これらのいずれの場合も、文字列を出力するには、数字をループして、指定された数の各文字を出力するだけです。

1 2 0 0 1 1 => addhz
3 0 0 0 1 2 => aaahzz

そしてコード:

void GetCounts(const string &source, vector<char> &characters, vector<int> &counts)
{
    characters.clear();
    counts.clear();

    char currentChar = 0;
    for (string::const_iterator iSource = source.begin(); iSource != source.end(); ++iSource)
    {
        if (*iSource == currentChar)
            counts.back()++;
        else
        {
            characters.push_back(*iSource);
            counts.push_back(1);
            currentChar = *iSource;
        }
    }
}

bool Advance(vector<int> &current, const vector<int> &max)
{
    if (current.size() == 0)
        return false;

    current[0]++;
    for (size_t index = 0; index < current.size() - 1 && current[index] > max[index]; ++index)
    {
        current[index] = 0;
        current[index + 1]++;
    }
    if (current.back() > max.back())
        return false;
    return true;
}

string ToString(const vector<int> &current, const vector<char> &characters)
{
    string result;
    for (size_t index = 0; index < characters.size(); ++index)
        for (int i = 0; i < current[index]; ++i)
            result += characters[index];
    return result;
}

int main() { 
    vector<int> max;
    vector<char> characters;

    GetCounts("aaadddcghzz", characters, max);

    vector<int> current(characters.size(), 0);
    int index = 1;
    while (Advance(current, max))
    {
        cout << index++ << ":" << ToString(current, characters) << endl;
    }
}
于 2009-05-22T04:28:14.053 に答える
2

以下は、すべてのサブシーケンスを生成する再帰アルゴリズムです。

/* in C -- I hope it will be intelligible */

#include <stdio.h>

static char input[] = "aaabbbccc";
static char output[sizeof input];

/* i is the current index in the input string
 * j is the current index in the output string
 */
static void printsubs(int i, int j) {
    /* print the current output string */
    output[j] = '\0';
    printf("%s\n", output);
    /* extend the output by each character from each remaining group and call ourselves recursively */
    while(input[i] != '\0') {
        output[j] = input[i];
        printsubs(i + 1, j + 1);
        /* find the next group of characters */
        do ++i;
        while(input[i] == input[i - 1]);
    }
}

int main(void) {
    printsubs(0, 0);
    return 0;
}

サブシーケンスの数を数えることだけに関心がある場合は、はるかに効率的に行うことができます。それぞれの文字が何個あるかを数え、それぞれの値に 1 を加え、それらを掛け合わせます。上記の例では、(3 + 1) * (3 + 1) * (3 + 1) * (2 + 1) = 192 のサブシーケンスに対して、3 つの a、3 つの b、3 つの c、および 2 つの d があります。これが機能する理由は、0 と 3 つの a、0 と 3 つの b、0 と 3 つの c、および 0 と 2 つの d の間で選択でき、これらの選択はすべて独立しているためです。

于 2009-05-22T04:20:32.957 に答える
1

実際、あなたの質問は、特定のセットからすべてのサブセットをリストすることです。

セット {a,a,a,d,d,d,c,g,h,z,z} を考えると、空のセット {a} {a, a} {a,a,a} {a,a,a,d}

特定のセットからすべてのサブセットを一覧表示する簡単な方法があります。

例として {ABC} を見てみましょう:

{}     = 000
{C}    = 001
{B}    = 010
{BC}   = 011
{A}    = 100
{AC}   = 101
{AB}   = 110
{ABC}  = 111

パターンが見えますか?単純に、0 から 2^n - 1 まで増加する整数を使用します。整数の i 番目の桁が 1 の場合、セットから i 番目の要素をフェッチします。

注:あなたの例では、文字列に重複があります。したがって、生成後に重複を削除する必要がある場合があります。

これがあなたを助けることを願っています。

于 2009-05-22T04:14:39.723 に答える
0

まあ、あなたのものに似ているが、あなたの出力と一致しない1つの解決策のように思えます(ただし、質問に関する私のコメントを参照してください)、元の文字列の末尾のリストを単純に反復処理することです(たとえば、 "abc"、"abc"、"bc"、"c" を繰り返し)、それぞれに対してプレフィックスのリストを生成します ("abc"、"ab"、"a"、"bc"、"b") 、次に「c」)。これはあなたが望むものとどのように比較されますか?

于 2009-05-22T04:17:16.170 に答える
0

私はこの Java コード ( http://www.merriampark.com/comb.htm ) を使用し、383 しか思いつきませんでした。コードはあまりにも多くの重複を生成するため、それらの多くを捨てなければなりませんでした。最終的には 383 だけになりました (以下を参照してください)。おそらく、stl の next-combinatiom の C++ コードを見たいと思うでしょう (しかし、どこにも簡単にソースを見つけることができませんでした)。パワーセットはおそらく最良のアプローチです(ただし、そこにも重複がある可能性があります)。

a
aa
aaa
aaac
aaacg
aaacgh
aaacghz
aaacghzz
aaacgz
aaacgzz
aaach
aaachz
aaachzz
aaacz
aaaczz
aaad
aaadc
aaadcg
aaadcgh
aaadcghz
aaadcghzz
aaadcgz
aaadcgzz
aaadch
aaadchz
aaadchzz
aaadcz
aaadczz
aaadd
aaaddc
aaaddcg
aaaddcgh
aaaddcghz
aaaddcghzz
aaaddcgz
aaaddcgzz
aaaddch
aaaddchz
aaaddchzz
aaaddcz
aaaddczz
aaaddd
aaadddc
aaadddcg
aaadddcgh
aaadddcghz
aaadddcghzz
aaadddcgz
aaadddcgzz
aaadddch
aaadddchz
aaadddchzz
aaadddcz
aaadddczz
aaadddg
aaadddgh
aaadddghz
aaadddghzz
aaadddgz
aaadddgzz
aaadddh
aaadddhz
aaadddhzz
aaadddz
aaadddzz
aaaddg
aaaddgh
aaaddghz
aaaddghzz
aaaddgz
aaaddgzz
aaaddh
aaaddhz
aaaddhzz
aaaddz
aaaddzz
aaadg
aaadgh
aaadghz
aaadghzz
aaadgz
aaadgzz
aaadh
aaadhz
aaadhzz
aaadz
aaadzz
aaag
aaagh
aaaghz
aaaghzz
aaagz
aaagzz
aaah
aaahz
aaahzz
aaaz
aaazz
aac
aacg
aacgh
aacghz
aacghzz
aacgz
aacgzz
aach
aachz
aachzz
aacz
aaczz
aad
aadc
aadcg
aadcgh
aadcghz
aadcghzz
aadcgz
aadcgzz
aadch
aadchz
aadchzz
aadcz
aadczz
aadd
aaddc
aaddcg
aaddcgh
aaddcghz
aaddcghzz
aaddcgz
aaddcgzz
aaddch
aaddchz
aaddchzz
aaddcz
aaddczz
aaddd
aadddc
aadddcg
aadddcgh
aadddcghz
aadddcghzz
aadddcgz
aadddcgzz
aadddch
aadddchz
aadddchzz
aadddcz
aadddczz
aadddg
aadddgh
aadddghz
aadddghzz
aadddgz
aadddgzz
aadddh
aadddhz
aadddhzz
aadddz
aadddzz
aaddg
aaddgh
aaddghz
aaddghzz
aaddgz
aaddgzz
aaddh
aaddhz
aaddhzz
aaddz
aaddzz
aadg
aadgh
aadghz
aadghzz
aadgz
aadgzz
aadh
aadhz
aadhzz
aadz
aadzz
aag
aagh
aaghz
aaghzz
aagz
aagzz
aah
aahz
aahzz
aaz
aazz
ac
acg
acgh
acghz
acghzz
acgz
acgzz
ach
achz
achzz
acz
aczz
ad
adc
adcg
adcgh
adcghz
adcghzz
adcgz
adcgzz
adch
adchz
adchzz
adcz
adczz
add
addc
addcg
addcgh
addcghz
addcghzz
addcgz
addcgzz
addch
addchz
addchzz
addcz
addczz
addd
adddc
adddcg
adddcgh
adddcghz
adddcghzz
adddcgz
adddcgzz
adddch
adddchz
adddchzz
adddcz
adddczz
adddg
adddgh
adddghz
adddghzz
adddgz
adddgzz
adddh
adddhz
adddhzz
adddz
adddzz
addg
addgh
addghz
addghzz
addgz
addgzz
addh
addhz
addhzz
addz
addzz
adg
adgh
adghz
adghzz
adgz
adgzz
adh
adhz
adhzz
adz
adzz
ag
agh
aghz
aghzz
agz
agzz
ah
ahz
ahzz
az
azz
c
cg
cgh
cghz
cghzz
cgz
cgzz
ch
chz
chzz
cz
czz
d
dc
dcg
dcgh
dcghz
dcghzz
dcgz
dcgzz
dch
dchz
dchzz
dcz
dczz
dd
ddc
ddcg
ddcgh
ddcghz
ddcghzz
ddcgz
ddcgzz
ddch
ddchz
ddchzz
ddcz
ddczz
ddd
dddc
dddcg
dddcgh
dddcghz
dddcghzz
dddcgz
dddcgzz
dddch
dddchz
dddchzz
dddcz
dddczz
dddg
dddgh
dddghz
dddghzz
dddgz
dddgzz
dddh
dddhz
dddhzz
dddz
dddzz
ddg
ddgh
ddghz
ddghzz
ddgz
ddgzz
ddh
ddhz
ddhzz
ddz
ddzz
dg
dgh
dghz
dghzz
dgz
dgzz
dh
dhz
dhzz
dz
dzz
g
gh
ghz
ghzz
gz
gzz
h
hz
hzz
z
zz
于 2009-05-22T05:06:00.857 に答える