一、基础概念
Permutation是指从一个集合中取出若干元素排成有序序列的方式。Python中有很多用于生成Permutation的模块,例如itertools和permutations,但本文主要介绍自己手动编写的permutation代码。 Permutation的生成方式有两种:递归和循环。 在递归方式中,我们先从集合中取出一个元素,然后对剩余元素进行排列,最终将第一个元素加入到所有剩余元素的排列结果中。最终的排列结果即为所有由第一个元素和所有剩余元素的排列集合。 在循环方式中,我们需要依次对每个位置上可能放置的元素逐一枚举,直到每个位置都放置了元素之后,得到一个排列结果。
二、实现原理
本文使用递归方式实现了permutation代码。其主要思路是,将每一个元素先取出来,然后将剩余元素进行排列,最终将这个元素加入到每一个排列结果前面。 具体实现中,我们将原始集合分为两个部分:第一个元素和剩余元素。首先处理掉只包含一个元素的情况。接着我们使用递归方式对剩余元素进行排列,得到一个排列集合。然后将第一个元素加入到每一个排列结果的前面,将排列结果返回为新的排列集合。最后,我们将所有排列集合合并起来,得到最终的结果。
三、代码实现
def permutation(arr):
"""
生成arr的所有排列
arr: 待排列的元素集合
"""
# 只有一个元素时,直接返回
if len(arr) == 1:
return [arr]
# 递归处理剩余元素的排列
sub_permutations = permutation(arr[1:])
# 将第一个元素插入到每一个排列结果的前面
result = []
for p in sub_permutations:
for i in range(len(p)+1):
result.append(p[:i] + [arr[0]] + p[i:])
return result
四、使用示例
假设我们的元素集合为[1,2,3],我们可以调用上述代码来生成其所有排列:
arr = [1, 2, 3]
result = permutation(arr)
print(result)
输出结果为:
[[1, 2, 3], [2, 1, 3], [2, 3, 1], [1, 3, 2], [3, 1, 2], [3, 2, 1]]
五、总结
本文介绍了Permutation的生成方法和递归方式实现代码,介绍了代码的原理和实现细节,并提供了使用示例。希望对Python初学者有所帮助。