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JavaScript-m個の要素を持つn個の配列からの組み合わせの生成

JavaScriptで、m個の要素を持つn個の配列から組み合わせを生成するコードを思い付くのに問題があります。他の言語でもこれに関する同様の質問を見てきましたが、答えには構文やライブラリの魔法が組み込まれており、翻訳方法がわかりません。

このデータを考慮してください：

[[0,1], [0,1,2,3], [0,1,2]]

要素の数が異なる3つの配列。私がしたいのは、各配列の項目を組み合わせてすべての組み合わせを取得することです。

例えば：

0,0,0 // item 0 from array 0, item 0 from array 1, item 0 from array 2
0,0,1
0,0,2
0,1,0
0,1,1
0,1,2
0,2,0
0,2,1
0,2,2

等々。

配列の数が固定されていれば、ハードコードされた実装を簡単に作成できます。ただし、配列の数は異なる場合があります。

[[0,1], [0,1]]
[[0,1,3,4], [0,1], [0], [0,1]]

どんな助けでも大歓迎です。

javascriptpermutationcombinations
43
quano

これは、再帰ヘルパー関数を使用した非常にシンプルで短いものです。

_function cartesian() {
    var r = [], arg = arguments, max = arg.length-1;
    function helper(arr, i) {
        for (var j=0, l=arg[i].length; j<l; j++) {
            var a = arr.slice(0); // clone arr
            a.Push(arg[i][j]);
            if (i==max)
                r.Push(a);
            else
                helper(a, i+1);
        }
    }
    helper([], 0);
    return r;
}
_

使用法：

_cartesian([0,1], [0,1,2,3], [0,1,2]);
_

関数が配列の配列を取るようにするには、署名をfunction cartesian(arg)に変更して、argが all arguments ではなくパラメーターになるようにします。

86
Bergi

サブ配列を作成することにより、反復的なアプローチを取ることができます。

var parts = [[0, 1], [0, 1, 2, 3], [0, 1, 2]],
    result = parts.reduce((a, b) => a.reduce((r, v) => r.concat(b.map(w => [].concat(v, w))), []));

console.log(result.map(a => a.join(', ')));
.as-console-wrapper { max-height: 100% !important; top: 0; }
10
Nina Scholz

単純な再帰 generator function ：をお勧めします。

// Generate all combinations of array elements:
function* cartesian(head, ...tail) {
  let remainder = tail.length ? cartesian(...tail) : [[]];
  for (let r of remainder) for (let h of head) yield [h, ...r];
}


// Example:
for (let c of cartesian([0,1], [0,1,2,3], [0,1,2])) {
  console.log(...c);
}
6
le_m

楽しみのために、最初の回答のソリューションのより機能的なバリエーションを以下に示します。

function cartesian() {
    var r = [], args = Array.from(arguments);
    args.reduceRight(function(cont, factor, i) {
        return function(arr) {
            for (var j=0, l=factor.length; j<l; j++) {
                var a = arr.slice(); // clone arr
                a[i] = factor[j];
                cont(a);
            }
        };
    }, Array.prototype.Push.bind(r))(new Array(args.length));
    return r;
}

別の方法として、フルスピードのために、独自のループを動的にコンパイルできます。

function cartesian() {
    return (cartesian.cache[arguments.length] || cartesian.compile(arguments.length)).apply(null, arguments);
}
cartesian.cache = [];
cartesian.compile = function compile(n) {
    var args = [],
        indent = "",
        up = "",
        down = "";
    for (var i=0; i<n; i++) {
        var arr = "$"+String.fromCharCode(97+i),
            ind = String.fromCharCode(105+i);
        args.Push(arr);
        up += indent+"for (var "+ind+"=0, l"+arr+"="+arr+".length; "+ind+"<l"+arr+"; "+ind+"++) {\n";
        down = indent+"}\n"+down;
        indent += "  ";
        up += indent+"arr["+i+"] = "+arr+"["+ind+"];\n";
    }
    var body = "var res=[],\n    arr=[];\n"+up+indent+"res.Push(arr.slice());\n"+down+"return res;";
    return cartesian.cache[n] = new Function(args, body);
}
3
Bergi

少し調査した後、以前の関連する質問を発見しました： JavaScript配列値のすべての組み合わせを見つける

すべての順列を含む配列の配列を返すように、そこからいくつかのコードを適合させました：

function(arraysToCombine) {
    var divisors = [];
    for (var i = arraysToCombine.length - 1; i >= 0; i--) {
       divisors[i] = divisors[i + 1] ? divisors[i + 1] * arraysToCombine[i + 1].length : 1;
    }

    function getPermutation(n, arraysToCombine) {
       var result = [], 
           curArray;    
       for (var i = 0; i < arraysToCombine.length; i++) {
          curArray = arraysToCombine[i];
          result.Push(curArray[Math.floor(n / divisors[i]) % curArray.length]);
       }    
       return result;
    }

    var numPerms = arraysToCombine[0].length;
    for(var i = 1; i < arraysToCombine.length; i++) {
        numPerms *= arraysToCombine[i].length;
    }

    var combinations = [];
    for(var i = 0; i < numPerms; i++) {
        combinations.Push(getPermutation(i, arraysToCombine));
    }
    return combinations;
}

http://jsfiddle.net/7EakX/ に作業コピーを配置しました。これは、以前に指定した配列（[[0,1]、[0,1,2,3]、 [0,1,2]]）そして、結果をブラウザコンソールに出力します。

3
Neil Mountford
var f = function(arr){
    if(typeof arr !== 'object'){
        return false;
    }

    arr = arr.filter(function(elem){ return (elem !== null); }); // remove empty elements - make sure length is correct
    var len = arr.length;

    var nextPerm = function(){ // increase the counter(s)
        var i = 0;

        while(i < len)
        {
            arr[i].counter++;

            if(arr[i].counter >= arr[i].length){
                arr[i].counter = 0;
                i++;
            }else{
                return false;
            }
        }

        return true;
    };

    var getPerm = function(){ // get the current permutation
        var perm_arr = [];

        for(var i = 0; i < len; i++)
        {
            perm_arr.Push(arr[i][arr[i].counter]);
        }

        return perm_arr;
    };

    var new_arr = [];

    for(var i = 0; i < len; i++) // set up a counter property inside the arrays
    {
        arr[i].counter = 0;
    }

    while(true)
    {
        new_arr.Push(getPerm()); // add current permutation to the new array

        if(nextPerm() === true){ // get next permutation, if returns true, we got them all
            break;
        }
    }

    return new_arr;
};
2
Neob91

別の方法があります。配列の長さを基数として使用して、すべての配列のインデックスを、数字がすべて異なる基数（時刻と日付など）である数値のように扱います。

したがって、最初のデータセットを使用すると、最初の桁は2進数、2番目は4進数、3番目は3進数です。カウンターは000から始まり、001、002、010になります。数字は、配列、および順序が保持されるため、これは問題ありません。

私はここで動作するようにフィドルを持っています： http://jsfiddle.net/Rykus0/DS9Ea/1/

コードは次のとおりです。

// Arbitrary base x number class 
var BaseX = function(initRadix){
    this.radix     = initRadix ? initRadix : 1;    
    this.value     = 0;
    this.increment = function(){
        return( (this.value = (this.value + 1) % this.radix) === 0);
    }
}

function combinations(input){
    var output    = [],    // Array containing the resulting combinations
        counters  = [],    // Array of counters corresponding to our input arrays
        remainder = false, // Did adding one cause the previous digit to rollover?
        temp;              // Holds one combination to be pushed into the output array

    // Initialize the counters
    for( var i = input.length-1; i >= 0; i-- ){
        counters.unshift(new BaseX(input[i].length));
    }

    // Get all possible combinations
    // Loop through until the first counter rolls over
    while( !remainder ){
        temp      = [];   // Reset the temporary value collection array
        remainder = true; // Always increment the last array counter

        // Process each of the arrays
        for( i = input.length-1; i >= 0; i-- ){
            temp.unshift(input[i][counters[i].value]); // Add this array's value to the result

            // If the counter to the right rolled over, increment this one.
            if( remainder ){
                remainder = counters[i].increment();
            }
        }
        output.Push(temp); // Collect the results.
    }

    return output;
}

// Input is an array of arrays
console.log(combinations([[0,1], [0,1,2,3], [0,1,2]]));
2
Tom Pietrosanti

ES6再帰スタイルの別の実装

Array.prototype.cartesian = function(a,...as){
  return a ? this.reduce((p,c) => (p.Push(...a.cartesian(...as).map(e => as.length ? [c,...e] : [c,e])),p),[])
           : this;
};

console.log(JSON.stringify([0,1].cartesian([0,1,2,3], [[0],[1],[2]])));
1
Redu