質問

この質問および回答、一般的な順列アルゴリズムを作成する方法F#で? Googleはこれに対する有用な回答を提供していません。

編集:以下にベストアンサーを提供しますが、トーマスの方が優れていると思います(確かに短い!)

役に立ちましたか?

解決

次のように書くこともできます:

let rec permutations list taken = 
  seq { if Set.count taken = List.length list then yield [] else
        for l in list do
          if not (Set.contains l taken) then 
            for perm in permutations list (Set.add l taken)  do
              yield l::perm }

「list」引数には、並べ替えるすべての数字が含まれ、「taken」には、すでに使用されている数字が含まれるセットです。すべての数値が取得されると、関数は空のリストを返します。 それ以外の場合、まだ使用可能なすべての数値を反復処理し、残りの数値のすべての可能な順列を取得し(再帰的に「順列」を使用)、現在の数値を各数値に追加してから戻ります(l :: perm)。

これを実行するには、最初に数字が使用されないため、空のセットを指定します。

permutations [1;2;3] Set.empty;;

他のヒント

この実装が気に入っています(ただし、そのソースを思い出せません):

let rec insertions x = function
    | []             -> [[x]]
    | (y :: ys) as l -> (x::l)::(List.map (fun x -> y::x) (insertions x ys))

let rec permutations = function
    | []      -> seq [ [] ]
    | x :: xs -> Seq.concat (Seq.map (insertions x) (permutations xs))

Tomasのソリューションは非常にエレガントです。それは短く、純粋に機能的で、怠laです。末尾再帰でさえあると思います。また、辞書順で順列を生成します。ただし、機能的なインターフェイスを外部に公開しながら、内部的に命令型ソリューションを使用してパフォーマンスを2倍に改善できます。

関数permutationsは、一般的なシーケンスeおよび一般的な比較関数f : ('a -> 'a -> int)を取り、辞書的に不変の順列を遅延的に生成します。比較関数を使用すると、必ずしもcomparableであるとは限らない要素の順列を生成でき、逆またはカスタムの順序を簡単に指定できます。

内部関数permuteは、こちらで説明されているアルゴリズムの必須の実装です。 。変換関数let comparer f = { new System.Collections.Generic.IComparer<'a> with member self.Compare(x,y) = f x y }を使用すると、System.Array.Sortを使用してインプレースサブレンジカスタムソートを行うIComparerオーバーロードを使用できます。

let permutations f e =
    ///Advances (mutating) perm to the next lexical permutation.
    let permute (perm:'a[]) (f: 'a->'a->int) (comparer:System.Collections.Generic.IComparer<'a>) : bool =
        try
            //Find the longest "tail" that is ordered in decreasing order ((s+1)..perm.Length-1).
            //will throw an index out of bounds exception if perm is the last permuation,
            //but will not corrupt perm.
            let rec find i =
                if (f perm.[i] perm.[i-1]) >= 0 then i-1
                else find (i-1)
            let s = find (perm.Length-1)
            let s' = perm.[s]

            //Change the number just before the tail (s') to the smallest number bigger than it in the tail (perm.[t]).
            let rec find i imin =
                if i = perm.Length then imin
                elif (f perm.[i] s') > 0 && (f perm.[i] perm.[imin]) < 0 then find (i+1) i
                else find (i+1) imin
            let t = find (s+1) (s+1)

            perm.[s] <- perm.[t]
            perm.[t] <- s'

            //Sort the tail in increasing order.
            System.Array.Sort(perm, s+1, perm.Length - s - 1, comparer)
            true
        with
        | _ -> false

    //permuation sequence expression 
    let c = f |> comparer
    let freeze arr = arr |> Array.copy |> Seq.readonly
    seq { let e' = Seq.toArray e
          yield freeze e'
          while permute e' f c do
              yield freeze e' }

便宜上、次のようになりました。let flip f x y = f y x

let permutationsAsc e = permutations compare e
let permutationsDesc e = permutations (flip compare) e

最新のベストアンサー

//mini-extension to List for removing 1 element from a list
module List = 
    let remove n lst = List.filter (fun x -> x <> n) lst

//Node type declared outside permutations function allows us to define a pruning filter
type Node<'a> =
    | Branch of ('a * Node<'a> seq)
    | Leaf of 'a

let permutations treefilter lst =
    //Builds a tree representing all possible permutations
    let rec nodeBuilder lst x = //x is the next element to use
        match lst with  //lst is all the remaining elements to be permuted
        | [x] -> seq { yield Leaf(x) }  //only x left in list -> we are at a leaf
        | h ->   //anything else left -> we are at a branch, recurse 
            let ilst = List.remove x lst   //get new list without i, use this to build subnodes of branch
            seq { yield Branch(x, Seq.map_concat (nodeBuilder ilst) ilst) }

    //converts a tree to a list for each leafpath
    let rec pathBuilder pth n = // pth is the accumulated path, n is the current node
        match n with
        | Leaf(i) -> seq { yield List.rev (i :: pth) } //path list is constructed from root to leaf, so have to reverse it
        | Branch(i, nodes) -> Seq.map_concat (pathBuilder (i :: pth)) nodes

    let nodes = 
        lst                                     //using input list
        |> Seq.map_concat (nodeBuilder lst)     //build permutations tree
        |> Seq.choose treefilter                //prune tree if necessary
        |> Seq.map_concat (pathBuilder [])      //convert to seq of path lists

    nodes

置換関数は、渡された「もの」のリストの可能なすべての置換を表すn項ツリーを作成し、ツリーを走査してリストのリストを作成します。 「Seq」を使用すると、すべてが遅延するため、パフォーマンスが劇的に向上します。

permutations関数の2番目のパラメーターにより、呼び出し元は、パスを生成する前にツリーを「プルーニング」するためのフィルターを定義できます(先行ゼロが不要な次の例を参照してください)。

使用例:Node <!> lt; 'a <!> gt;汎用なので、「何でも」の順列を実行できます。

let myfilter n = Some(n)  //i.e., don't filter
permutations myfilter ['A';'B';'C';'D'] 

//in this case, I want to 'prune' leading zeros from my list before generating paths
let noLeadingZero n = 
    match n with
    | Branch(0, _) -> None
    | n -> Some(n)

//Curry myself an int-list permutations function with no leading zeros
let noLZperm = permutations noLeadingZero
noLZperm [0..9] 

Tomas Petricek 、コメントを歓迎します)

これを見てください:

http://fsharpcode.blogspot.com/2010/04/permutations.html

let length = Seq.length
let take = Seq.take
let skip = Seq.skip
let (++) = Seq.append
let concat = Seq.concat
let map = Seq.map

let (|Empty|Cons|) (xs:seq<'a>) : Choice<Unit, 'a * seq<'a>> =
    if (Seq.isEmpty xs) then Empty else Cons(Seq.head xs, Seq.skip 1 xs)

let interleave x ys =
    seq { for i in [0..length ys] ->
            (take i ys) ++ seq [x] ++ (skip i ys) }

let rec permutations xs =
            match xs with
            | Empty -> seq [seq []]
            | Cons(x,xs) -> concat(map (interleave x) (permutations xs))

繰り返しの順列が必要な場合、これは<!> quot;本の<< >> quotです。要素比較の代わりにList.indexedを使用して、順列を構築しながら要素を除外するアプローチ。

let permutations s =
    let rec perm perms carry rem =
        match rem with
            | [] -> carry::perms
            | l ->
                let li = List.indexed l
                let permutations =
                        seq { for ci in li ->
                                let (i, c) = ci
                                (perm
                                        perms
                                        (c::carry)
                                        (li |> List.filter (fun (index, _) -> i <> index) |> List.map (fun (_, char) -> char))) }

                permutations |> Seq.fold List.append []
    perm [] [] s
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