Java中的迭代笛卡尔积

aka*_*ppa 18 java algorithm cartesian-product

我想用Java 计算任意数量的非空集的笛卡尔积.

我写过那个迭代代码......

public static <T> List<Set<T>> cartesianProduct(List<Set<T>> list) {
    List<Iterator<T>> iterators = new ArrayList<Iterator<T>>(list.size());
    List<T> elements = new ArrayList<T>(list.size());
    List<Set<T>> toRet = new ArrayList<Set<T>>();
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        iterators.add(list.get(i).iterator());
        elements.add(iterators.get(i).next());
    }
    for (int j = 1; j >= 0;) {
        toRet.add(Sets.newHashSet(elements));
        for (j = iterators.size()-1; j >= 0 && !iterators.get(j).hasNext(); j--) {
            iterators.set(j, list.get(j).iterator());
            elements.set(j, iterators.get(j).next());
        }
        elements.set(Math.abs(j), iterators.get(Math.abs(j)).next());
    }
    return toRet;
}
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......但我发现它相当不优雅.有人有更好的,仍然是迭代的解决方案吗?使用一些奇妙的功能性方法的解决方案?否则......关于如何改进它的建议?错误?

Kev*_*ion 23

我写了一个解决方案,不要求你在内存中填满大量的集合.不幸的是,所需的代码长达数百行.您可能要等到它出现在Guava项目(http://guava-libraries.googlecode.com)中,我希望将在今年年底之前.抱歉.:(

请注意,如果您生成的笛卡儿产品的数量是编译时已知的固定数量,则可能不需要这样的实用程序 - 您可以使用该数量的嵌套for循环.

编辑:代码现在发布.

Sets.cartesianProduct()

我想你会很开心的.它只会在您要求时创建单个列表; 没有用它们的所有MxNxPxQ填充内存.

如果你想检查来源,请点击第727行.

请享用!

  • 是什么原因仅针对集合而不是通常针对Iterables(即给定Iterables列表,返回列表的Iterable)来实现呢?当然,对于Set,您可以做更多的工作,就像轻松地检查是否包含,但是当我没有可用的set(并且必须自己实现)时,我就需要这样做。 (2认同)

Mar*_*les 5

使用 Google Guava 19 和 Java 8 非常简单:

假设您拥有要关联的所有数组的列表...

public static void main(String[] args) {
  List<String[]> elements = Arrays.asList(
    new String[]{"John", "Mary"}, 
    new String[]{"Eats", "Works", "Plays"},
    new String[]{"Food", "Computer", "Guitar"}
  );

  // Create a list of immutableLists of strings
  List<ImmutableList<String>> immutableElements = makeListofImmutable(elements);

  // Use Guava's Lists.cartesianProduct, since Guava 19
  List<List<String>> cartesianProduct = Lists.cartesianProduct(immutableElements);

  System.out.println(cartesianProduct);
}
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制作不可变列表的方法如下:

/**
 * @param values the list of all profiles provided by the client in matrix.json
 * @return the list of ImmutableList to compute the Cartesian product of values
 */
private static List<ImmutableList<String>> makeListofImmutable(List<String[]> values) {
  List<ImmutableList<String>> converted = new LinkedList<>();
  values.forEach(array -> {
    converted.add(ImmutableList.copyOf(array));
  });
  return converted;
}
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输出如下:

[
  [John, Eats, Food], [John, Eats, Computer], [John, Eats, Guitar],
  [John, Works, Food], [John, Works, Computer], [John, Works, Guitar], 
  [John, Plays, Food], [John, Plays, Computer], [John, Plays, Guitar],
  [Mary, Eats, Food], [Mary, Eats, Computer], [Mary, Eats, Guitar],
  [Mary, Works, Food], [Mary, Works, Computer], [Mary, Works, Guitar],
  [Mary, Plays, Food], [Mary, Plays, Computer], [Mary, Plays, Guitar]
]
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