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如何使用递归和迭代方法在 PHP 中生成字符串数组的所有可能排列?

Barbara Streisand
Barbara Streisand原创
2024-12-08 08:57:13878浏览

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

在 PHP 中生成数组排列

给定一个字符串数组,例如 ['peter', 'paul', 'mary'] ,任务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。所需的输出为:

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

解决方案 1:使用递归函数

可以利用递归函数通过选择和取消选择每个元素来生成排列大批。下面的 pc_permute 函数探索所有可能的组合:

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);
         }
    }
}

此函数采用两个参数:$items(输入数组)和 $perms(用于跟踪当前排列的可选参数)。它迭代 $items 中的元素,删除一个,将其添加到 $perms 的开头,然后使用修改后的参数递归调用自身。当输入数组变空时,该函数会打印当前排列。

解决方案 2:使用迭代函数

或者,可以使用迭代方法来生成排列。 pc_next_permutation 函数执行以下步骤:

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;
}

该函数采用两个参数:$p(输入数组)和 $size(输入数组的长度)。它以相反的顺序迭代数组,查找小于下一个元素的值。如果没有找到这样的值,则意味着当前排列是最后一个排列。否则,它将与下一个较大的值交换,然后反转排列中的剩余元素。

通过在排序数组上迭代调用 pc_next_permutation,可以生成所有可能的排列。以下代码演示了这种方法:

$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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