【原创】开源.NET排列组合组件KwCombinatorics使用(二)——排列生成

时间：2022-10-15 04:35:56

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前言

　　本文今天介绍的.NET开源组件是KwCombinatorics，它是.NET平台一个高效的生成排列组合序列的开源类库，它提供了4种生成排列与组合序列的方式。虽然原理和功能都很简单，但是这个类库在软件测试、组合数学以及密码学等方面都有很大的用处。很早就接触了这个类库，以前在一些小程序中也使用过，有时候为了遍历所有可能的组合，自己去写循环，生成，的确很繁琐，有了KwCombinatorics之后，都变得简单写了，接下来将详细介绍该类库的使用。

　　KwCombinatorics类库的主页是：http://kwcombinatorics.codeplex.com/
　　本文后面的资源提供了所有源码和帮助文件，以及dll文件的打包下载。可以下载到最新的源代码和帮助文档，目前最新的稳定率版本是4.0,相比之前又增加了几个新功能，并进行了一些优化。
　　该类库简单，只有5个类，dll文件也只有几十kb，下面将介绍几个主要的功能。
　　排列组合是组合学最基本的概念:
　　排列，是指从给定个数的元素中取出指定个数的元素进行排序的所有情况。
　　组合，是指从给定个数的元素中仅仅取出指定个数的元素，不考虑排序的所有情况。
 
 
　　我们在前一篇文章：开源.NET排列组合组件KwCombinatorics使用(一)——组合生成类 详细介绍了重复和非重复的组合生成使用，这一篇将详细介绍排列的生成情况。

1.Permutation类基本介绍

　　Permutation类是根据指定的对象列表，选择一些不同的对象形成一个排列，排列是有顺序的，而且每一次不重复选择同一个对象。其实有了第一篇的基础，这个类的使用也很简单，还是先看看Permutation类的初始化，几个主要的构造函数如下：

 Permutation()//Make an empty Permutation.

 Permutation(Int32)//Make a new Permutation of all the supplied number of choices with a Rank of 0.

 Permutation(Int32[])//Make a new Permutation from the supplied elements.

 Permutation(Permutation)//Make a copy of a Permutation.

 Permutation(Int32,Int32)//Make a new Permutation with picks number of elements taken from a possible number of choices of Rank 0.

 Permutation(Int32[],Int32)//Make a new Permutation from the supplied elements taken from the available number of choices.

 Permutation(Int32,Int32,Int64)//Make a new Permutation with picks number of elements taken from a possible number of choices of the supplied rank.

参数主要有下面几个注意点,参数的意义和Combination类似:

choices：可供选择的数的个数，如果不提供实际的源数据source，默认就是从0开始的整数；
picks:要选择组合序列的个数
source：可以直接用初始化列表，而不是固定的从0开始
rank：这个属性是我认为使用这个组件最强大的地方，因为是按照升序生成所有的组合序列， 而rank就是指定你要选择的在整个组合序列中当前rank位置的组合序列。

下面用几个例子说明几个主要方法的使用情况。

2.获取所有N选K的排列列表

设从{0,1,2}3个元素中，每次取2个的排列，所有的排列情况有哪些呢？直接上代码，比较容易看得懂：

 var pn = new Permutation (choices:,picks:);

 Console.WriteLine ("n={0} , picks={1}", pn.Choices,pn.Picks);

 foreach (var row in pn.GetRows())

 　　Console.WriteLine ("{0,2}:  {1}", row.Rank, row);

运行结果如下：

 n= , picks=

  :  { ,  }

  :  { ,  }

  :  { ,  }

  :  { ,  }

  :  { ,  }

  :  { ,  }

　同理，要获取当前数据源，所有可能的组合情况呢，Permutation也提供了GetRowsForAllPicks方法，看代码：

 var pn = new Permutation (choices:,picks:);

 Console.WriteLine ("n={0} , picks={1}", pn.Choices,pn.Picks);

 foreach (var row in pn.GetRowsForAllPicks())

     Console.WriteLine ("{0,2}:  {1}", row.Rank, row);

结果：

 n= , picks=

  :  {  }

  :  {  }

  :  {  }

  :  { ,  }

  :  { ,  }

  :  { ,  }

  :  { ,  }

  :  { ,  }

  :  { ,  }

3.任意对象列表的N选K排列

　　上述例子很清楚的说明了N选K的排列情况，和前面组合的情况一样，Permutation也提供了Permute的方法，将排列的情况与队列列表进行转换，为了简单明了，上代码：
 var things = new List<object>{"apple","bench","chair"};

 foreach (var row in new Permutation (things.Count,).GetRows())

 {

     foreach (var mix in Permutation.Permute (row, things))

         Console.Write ("{0} ", mix);

     Console.WriteLine ();

 }

结果如下：

 apple bench

 apple chair

 bench apple

 bench chair

 chair apple

 chair bench

当然其他对象也类似，大家可以依次类推。

4.高级—获取任意Rank位置的组合

　　这个类也提供了Rank功能，也是需要获取指定位置的排列，为了和组合的对比，我们采用了几乎一样的代码，但参数不一样，看代码和结果就知道了：

 //初始化一个排列，从4个数中，选择2个的所有排列中，取位置2的排列(从0开始)

 var pn = new Permutation (choices:, picks:, rank:);

 Console.WriteLine ("{0}  n={1}, k={2}, rank={3}\n", pn, pn.Choices, pn.Picks, pn.Rank);

 //设置Rank为-1，默认取最后一个位置的排列

 pn.Rank = -;

 string text = pn.ToString() + "  n=" + pn.Choices + ", k=" + pn.Picks + ", last=" + pn.Rank;

 Console.WriteLine (text);

 //将当前Rank+1，的排列

 pn.Rank = pn.Rank + ;

 Console.WriteLine ("\n{0}  n={1}, k={2}, rank={3}", pn, pn.Choices, pn.Picks, pn.Rank);

结果：

 { ,  }  n=, k=, rank=

 { ,  }  n=, k=, last=

 { ,  }  n=, k=, rank=

5.资源

　　资源参考前一篇文章的资源，几乎一样：开源.NET排列组合组件KwCombinatorics使用(一)——组合生成类

　　如果本文资源或者显示有问题，请参考 本文原文地址：http://www.cnblogs.com/asxinyu/p/4261451.html

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