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如何使用遞歸和迭代方法在 PHP 中產生字串陣列的所有可能排列?

Barbara Streisand
Barbara Streisand原創
2024-12-08 08:57:13916瀏覽

How can I generate all possible permutations of an array of strings in PHP using both recursive and iterative approaches?

在PHP 中產生數組排列

給定字串數組,例如['peter', 'paul', 'mary' ] ,任務是找到其元素的所有可能排列。排列涉及以保留其特性的方式重新排列元素。所需的輸出為:

peter-paul-mary
peter-mary-paul
paul-peter-mary
paul-mary-peter
mary-peter-paul
mary-paul-peter

解決方案1:使用遞歸函數

可以利用遞歸函數透過選擇並取消選擇每個元素來產生排列大批。下面的 pc_permute 函數探索所有可能的組合:

function pc_permute($items, $perms = array()) {
    if (empty($items)) { 
        echo join(' ', $perms) . "<br />";
    } else {
        for ($i = count($items) - 1; $i >= 0; --$i) {
             $newitems = $items;
             $newperms = $perms;
             list($foo) = array_splice($newitems, $i, 1);
             array_unshift($newperms, $foo);
             pc_permute($newitems, $newperms);
         }
    }
}

此函數採用兩個參數:$items(輸入陣列)和 $perms(用於追蹤目前排列的可選參數)。它迭代 $items 中的元素,刪除一個,將其新增至 $perms 的開頭,然後使用修改後的參數遞歸呼叫自身。當輸入陣列變空時,函數會列印目前排列。

解 2:使用迭代函數

或者,可以使用迭代方法來產生排列。 pc_next_permutation 函數執行下列步驟:

function pc_next_permutation($p, $size) {
    // slide down the array looking for where we're smaller than the next guy
    for ($i = $size - 1; $p[$i] >= $p[$i+1]; --$i) { }

    // if this doesn't occur, we've finished our permutations
    // the array is reversed: (1, 2, 3, 4) => (4, 3, 2, 1)
    if ($i == -1) { return false; }

    // slide down the array looking for a bigger number than what we found before
    for ($j = $size; $p[$j] <= $p[$i]; --$j) { }

    // swap them
    $tmp = $p[$i]; $p[$i] = $p[$j]; $p[$j] = $tmp;

    // now reverse the elements in between by swapping the ends
    for (++$i, $j = $size; $i < $j; ++$i, --$j) {
         $tmp = $p[$i]; $p[$i] = $p[$j]; $p[$j] = $tmp;
    }

    return $p;
}

此函數採用兩個參數:$p(輸入陣列)和 $size(輸入陣列的長度)。它以相反的順序迭代數組,查找小於下一個元素的值。如果沒有找到這樣的值,則表示當前排列是最後一個排列。否則,它將與下一個較大的值交換,然後反轉排列中的剩餘元素。

透過在排序數組上迭代呼叫 pc_next_permutation,可以產生所有可能的排列。以下程式碼示範了這種方法:

$set = split(' ', 'she sells seashells'); // like array('she', 'sells', 'seashells')
$size = count($set) - 1;
$perm = range(0, $size);
$j = 0;

do { 
     foreach ($perm as $i) { $perms[$j][] = $set[$i]; }
} while ($perm = pc_next_permutation($perm, $size) and ++$j);

foreach ($perms as $p) {
    print join(' ', $p) . "\n";
}

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