排列組合是組合數學的基礎,從n個不同元素中任務m個,約定1<m<=n,按任意一種次序排成一列,稱爲排列,其排列種數記爲A(n,m)。
從n個不同元素中任取m個(約定1<m<n)成一組,稱爲一個組合,其組合種數記爲C(n,m)。
計算A(n,m)與C(n,m)只要簡單進行乘運算即可,要具體展現出排列的每一列與組合的每一組,絕非輕而易舉。我們應用遞歸設計來具體實現排列與組合。
實現排列A(n,m)
def p(n,m,k,a):
global s
if(k<=m):
for i in range(1,n+1):
a[k] = i #第k個數賦值i
u = 0
for j in range(1,k):
if(a[k]==a[j]):
u = 1 #一個標記位 看看是否選了重複的數字
if(u==0):
if(k==m): #如果選擇的數的個數已經到了m個,則打印出來
s+=1
for j in range(1,m+1):
print(a[j],end=" ")
print()
else:
p(n,m,k+1,a) #如果選擇的數的個數還沒到m個,則探索下一個數
return s
if __name__=='__main__':
n = int(input())
m = int(input())
s = 0
a = [0 for i in range(m+1)]
result = p(n,m,1,a)
print("排列的總數爲",result)
以上遞歸設計的要點:
遞歸函數p(k)的變量從1開始取值,首先一個位置一個位置來選取數字,當k<=m,第k個數,a[k]取i(1<=i<=n),u=0;
如果a[k]與前面已取的數a[j](j<k)作比較,出現a[k]=a[j],即第k個數取i不成功,標誌量u=1,否則第k個數取i成功,標誌量u=0;
若k=m,即已取了m個數,輸出這m個數即爲一個排列,a[k]繼續從i+1開始,在餘下的數中取一個數。直到全部取完,則返回上一次調用p(k)處,即回溯到p(k-1),第k-1個數繼續往下取值;
即還未取m個數,即在p(k)狀態下調用p(k+1)繼續探索下一個數,下一個數a[k+1]又從(1——n)中取數。
若標誌量u=1,第k個數取i不成功,則接着從i+1開始中取下一個數。若在1——n中的每一個數都取了,仍是u=1,則返回上一次調用p(k)處,即回溯到p(k-1),第k-1個數繼續往下取值。
實現組合C(n,m)
注意到組合與組成元素的順序無關,約定組合中的組成元素按遞增排序。所以其實組合的代碼和排列的代碼基本相同,只是我們的判斷條件需要修改一下,將a[k]==a[j]改爲a[k]>=a[j]。
def p(n,m,k,a):
global s
if(k<=m):
for i in range(1,n+1):
a[k] = i #第k個數賦值i
u = 0
for j in range(1,k):
if(a[k]>=a[j]):
u = 1 #一個標記位 看看是否選了重複的數字
if(u==0):
if(k==m): #如果選擇的數的個數已經到了m個,則打印出來
s+=1
for j in range(1,m+1):
print(a[j],end=" ")
print()
else:
p(n,m,k+1,a) #如果選擇的數的個數還沒到m個,則探索下一個數
return s
if __name__=='__main__':
n = int(input())
m = int(input())
s = 0
a = [0 for i in range(m+1)]
result = p(n,m,1,a)
print("排列的總數爲",result)
以上就是排列組合基礎版的實現,在實際上程序設計中,關於這一類題有很多更復雜的版本,相應的代碼也就是在基礎版代碼的修改。