python 回溯法 子集树模板 系列 —— 12、选排问题
问题
从n个元素中挑选m个元素进行排列,每个元素最多可重复r次。其中m∈[2,n],r∈[1,m]。
如:从4个元素中挑选3个元素进行排列,每个元素最多可重复r次。
分析
解x的长度是固定的,为m。
对于解x,先排第0个位置的元素x[0],再排第1个位置的元素x[1]。我们把后者看作是前者的一种状态,即x[1]是x[0]的一种状态!!
一般地,把x[k]看作x[k-1]的状态空间a中的一种状态,我们要做的就是遍历a[k-1]的所有状态。
那么,套用子集树模板即可。
代码
'''
选排问题
从n个元素中挑选m个元素进行排列,每个元素最多可重复r次。其中m∈[2,n],r∈[1,m]。
作者:hhh5460
时间:2017年6月2日 09时05分
声明:此算法版权归hhh5460所有
'''
n = 4
a = ['a','b','c','d']
m = 3 # 从4个中挑3个
r = 2 # 每个元素最多可重复2
x = [0]*m # 一个解(m元0-1数组)
X = [] # 一组解
# 冲突检测
def conflict(k):
global n, r, x, X, a
# 部分解内的元素x[k]不能超过r
if x[:k+1].count(x[k]) > r:
return True
return False # 无冲突
# 用子集树模板实现选排问题
def perm(k): # 到达第k个元素
global n,m, a, x, X
if k == m: # 超出最尾的元素
print(x)
#X.append(x[:]) # 保存(一个解)
else:
for i in a: # 遍历x[k-1]的状态空间a,其它的事情交给剪枝函数!
x[k] = i
if not conflict(k): # 剪枝
perm(k+1)
# 测试
perm(0) # 从x[0]开始排列
效果图
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