cn.hutool.core.math.Combination Maven / Gradle / Ivy
package cn.hutool.core.math;
import java.io.Serializable;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import cn.hutool.core.util.NumberUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
/**
* 组合，即C(n, m)
* 排列组合相关类 参考：http://cgs1999.iteye.com/blog/2327664
*
* @author looly
* @since 4.0.6
*/
public class Combination implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private final String[] datas;
/**
* 组合，即C(n, m)
* 排列组合相关类 参考：http://cgs1999.iteye.com/blog/2327664
*
* @param datas 用于组合的数据
*/
public Combination(String[] datas) {
this.datas = datas;
}
/**
* 计算组合数，即C(n, m) = n!/((n-m)! * m!)
*
* @param n 总数
* @param m 选择的个数
* @return 组合数
*/
public static long count(int n, int m) {
if (0 == m || n == m) {
return 1;
}
return (n > m) ? NumberUtil.factorial(n, n - m) / NumberUtil.factorial(m) : 0;
}
/**
* 计算组合总数，即C(n, 1) + C(n, 2) + C(n, 3)...
*
* @param n 总数
* @return 组合数
*/
public static long countAll(int n) {
if (n < 0 || n > 63) {
throw new IllegalArgumentException(StrUtil.format("countAll must have n >= 0 and n <= 63, but got n={}", n));
}
return n == 63 ? Long.MAX_VALUE : (1L << n) - 1;
}
/**
* 组合选择（从列表中选择m个组合）
*
* @param m 选择个数
* @return 组合结果
*/
public List select(int m) {
final List result = new ArrayList<>((int) count(this.datas.length, m));
select(0, new String[m], 0, result);
return result;
}
/**
* 全组合
*
* @return 全排列结果
*/
public List selectAll() {
final List result = new ArrayList<>((int) countAll(this.datas.length));
for (int i = 1; i <= this.datas.length; i++) {
result.addAll(select(i));
}
return result;
}
/**
* 组合选择
*
* @param dataIndex 待选开始索引
* @param resultList 前面（resultIndex-1）个的组合结果
* @param resultIndex 选择索引，从0开始
* @param result 结果集
*/
private void select(int dataIndex, String[] resultList, int resultIndex, List result) {
int resultLen = resultList.length;
int resultCount = resultIndex + 1;
if (resultCount > resultLen) { // 全部选择完时，输出组合结果
result.add(Arrays.copyOf(resultList, resultList.length));
return;
}
// 递归选择下一个
for (int i = dataIndex; i < datas.length + resultCount - resultLen; i++) {
resultList[resultIndex] = datas[i];
select(i + 1, resultList, resultIndex + 1, result);
}
}
}