Я пытаюсь написать программу, которая дает n-массив целых чисел в возрастающем порядке и k-блоков, он разбивает исходный массив на блоки последовательных чисел, то есть, как они появляются в порядке ввода

До сих пор я написал следующий код

int[] A = {1,2,3,4,5};
int k = 3;
int n = 5; 
for(int i = 0; i <= n - k; i++){
   for(int j = i+1; j < n-1; j++){
      int[] k1 = Arrays.copyOfRange(A, 0, i+1);
      int[] k2 = Arrays.copyOfRange(A, i+1, j+1);
      int[] k3 = Arrays.copyOfRange(A, j+1, n);
      System.out.println(Arrays.toString(k1) + "|" + Arrays.toString(k2) + "|" + Arrays.toString(k3));
   }
}

Однако проблема с моим кодом состоит в том, что я жестко закодировал циклы и k-блоки, и я не уверен, как решить мою проблему.

Целью функции является создание всех возможностей размещения элементов в каждом блоке.

Любая помощь или идеи для алгоритма приветствуются!

3
Jon Doe 18 Апр 2019 в 12:34

2 ответа

Лучший ответ

При поиске я наткнулся на этот ответ. Вы можете использовать это, чтобы получить все возможные разделы вашего списка ввода. Вам нужно будет сделать одну небольшую модификацию этого кода: holder.addAll(b); становится holder.addAll(0,b);, поэтому значения b добавляются впереди, а не в конце, что означает, что исходный порядок в основном сохраняется вместо обратного.

После этого вы можете использовать два фильтра:

  • Один, чтобы проверить, что все значения в (плоском) разделе все еще находятся в исходном порядке, удаляя те, которые не являются.
  • И один, чтобы фильтровать его по количеству кусков k (для которых я использовал потоковый фильтр Java 8+).

Вот возможное решение:

import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;
class Main{
  public static void main(String[] args) {
    int[] A = {1,2,3,4,5};

    // Convert your int-array to an Integer-ArrayList:
    List<Integer> inputList = Arrays.stream(A).boxed().collect(Collectors.toList());

    // Get all possible partitions of this List:
    List<List<List<Integer>>> partitions = partition(inputList);
    System.out.println("All partitions: ");
    prettyPrintPartitions(partitions);

    // Remove all items which aren't in the original order:
    filterPartitionsByOriginalOrder(partitions, A);
    System.out.println("\nPartitions that are in the original order: ");
    prettyPrintPartitions(partitions);

    // Filter them based on amount of chunks `k`:
    for(int k=2; k<A.length; k++){
      System.out.println("\nPartitions of size "+k+" (and also in the original order): ");
      List<List<List<Integer>>> filteredPartitions = filterPartitionsByAmountOfChunks(partitions, k);
      prettyPrintPartitions(filteredPartitions);
    }
  }

  private static void prettyPrintPartitions(List<List<List<Integer>>> partitions){
    for(List<List<Integer>> partition : partitions){
      System.out.println(partition);
    }
  }

  /* Method to get all partitions (all possible ways to divide the list in a variable amount of chunks) of a List of Integers */
  private static List<List<List<Integer>>> partition(List<Integer> inputList) {
    List<List<List<Integer>>> result = new ArrayList<>();
    if(inputList.isEmpty()){
      List<List<Integer>> empty = new ArrayList<>();
      result.add(empty);
      return result;
    }
    // Note that this algorithm only works if inputList.size() < 31
    // since you overflow int space beyond that. This is true even
    // if you use Math.pow and cast back to int.
    int limit = 1 << (inputList.size() - 1);
    // Note the separate variable to avoid resetting
    // the loop variable on each iteration.
    for(int j=0; j<limit; j++){
      List<List<Integer>> parts = new ArrayList<>();
      List<Integer> part1 = new ArrayList<>();
      List<Integer> part2 = new ArrayList<>();
      parts.add(part1);
      parts.add(part2);
      int i = j;
      for(Integer item : inputList){
        parts.get(i%2).add(item);
        i >>= 1;
      }
      for(List<List<Integer>> b : partition(part2)){
        List<List<Integer>> holder = new ArrayList<>();
        holder.add(part1);
        // Add them at the start instead of end so the items hold the original order
        holder.addAll(0, b);
        result.add(holder);
      }
    }
    return result;
  }

  /* Method to filter a List of List of List of Integers (partitions) based on a given amount of chunks `k` */
  private static List<List<List<Integer>>> filterPartitionsByAmountOfChunks(List<List<List<Integer>>> partitions, int k){
    List<List<List<Integer>>> filteredPartitions = partitions.stream()
                                                             .filter(partition -> partition.size() == k)
                                                             .collect(Collectors.toList());
    return filteredPartitions;
  }


  /* Method to remove any partition that (flattened) isn't in the same order as the original given int-array */
  private static void filterPartitionsByOriginalOrder(List<List<List<Integer>>> partitions, int[] A){
    partitions.removeIf(partition -> {
      int index = 0;
      for(List<Integer> part : partition){
        for(int value : part){
          // The value is not at the same index in the original array,
          // so remove the partition
          if(value != A[index]){
            return true;
          }
          index++;
        }
      }
      return false;
    });
  }
}

Какие выходы:

All partitions: 
[[1, 2, 3, 4, 5]]
[[1], [2, 3, 4, 5]]
[[2], [1, 3, 4, 5]]
[[1, 2], [3, 4, 5]]
[[1], [2], [3, 4, 5]]
[[3], [1, 2, 4, 5]]
[[1, 3], [2, 4, 5]]
[[1], [3], [2, 4, 5]]
[[2, 3], [1, 4, 5]]
[[2], [3], [1, 4, 5]]
[[1, 2, 3], [4, 5]]
[[1], [2, 3], [4, 5]]
[[2], [1, 3], [4, 5]]
[[1, 2], [3], [4, 5]]
[[1], [2], [3], [4, 5]]
[[4], [1, 2, 3, 5]]
[[1, 4], [2, 3, 5]]
[[1], [4], [2, 3, 5]]
[[2, 4], [1, 3, 5]]
[[2], [4], [1, 3, 5]]
[[1, 2, 4], [3, 5]]
[[1], [2, 4], [3, 5]]
[[2], [1, 4], [3, 5]]
[[1, 2], [4], [3, 5]]
[[1], [2], [4], [3, 5]]
[[3, 4], [1, 2, 5]]
[[3], [4], [1, 2, 5]]
[[1, 3, 4], [2, 5]]
[[1], [3, 4], [2, 5]]
[[3], [1, 4], [2, 5]]
[[1, 3], [4], [2, 5]]
[[1], [3], [4], [2, 5]]
[[2, 3, 4], [1, 5]]
[[2], [3, 4], [1, 5]]
[[3], [2, 4], [1, 5]]
[[2, 3], [4], [1, 5]]
[[2], [3], [4], [1, 5]]
[[1, 2, 3, 4], [5]]
[[1], [2, 3, 4], [5]]
[[2], [1, 3, 4], [5]]
[[1, 2], [3, 4], [5]]
[[1], [2], [3, 4], [5]]
[[3], [1, 2, 4], [5]]
[[1, 3], [2, 4], [5]]
[[1], [3], [2, 4], [5]]
[[2, 3], [1, 4], [5]]
[[2], [3], [1, 4], [5]]
[[1, 2, 3], [4], [5]]
[[1], [2, 3], [4], [5]]
[[2], [1, 3], [4], [5]]
[[1, 2], [3], [4], [5]]
[[1], [2], [3], [4], [5]]

Partitions that are in the original order: 
[[1, 2, 3, 4, 5]]
[[1], [2, 3, 4, 5]]
[[1, 2], [3, 4, 5]]
[[1], [2], [3, 4, 5]]
[[1, 2, 3], [4, 5]]
[[1], [2, 3], [4, 5]]
[[1, 2], [3], [4, 5]]
[[1], [2], [3], [4, 5]]
[[1, 2, 3, 4], [5]]
[[1], [2, 3, 4], [5]]
[[1, 2], [3, 4], [5]]
[[1], [2], [3, 4], [5]]
[[1, 2, 3], [4], [5]]
[[1], [2, 3], [4], [5]]
[[1, 2], [3], [4], [5]]
[[1], [2], [3], [4], [5]]

Partitions of size 2 (and also in the original order): 
[[1], [2, 3, 4, 5]]
[[1, 2], [3, 4, 5]]
[[1, 2, 3], [4, 5]]
[[1, 2, 3, 4], [5]]

Partitions of size 3 (and also in the original order): 
[[1], [2], [3, 4, 5]]
[[1], [2, 3], [4, 5]]
[[1, 2], [3], [4, 5]]
[[1], [2, 3, 4], [5]]
[[1, 2], [3, 4], [5]]
[[1, 2, 3], [4], [5]]

Partitions of size 4 (and also in the original order): 
[[1], [2], [3], [4, 5]]
[[1], [2], [3, 4], [5]]
[[1], [2, 3], [4], [5]]
[[1, 2], [3], [4], [5]]

Попробуйте онлайн.

3
Kevin Cruijssen 18 Апр 2019 в 11:38

В зависимости от этого поста в Википедии звезды и столбцы и аналогичный мой ответ как-то < a href="/questions/156972/summa-vseh-chisel-ot-1-do-n-vsegda-budet-ravna-nulju"> связанный вопрос здесь, на SO , вот еще один способ без потоков:

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7};
    int k = 3;
    permute(arr,k);
}

public static void permute(int [] arr, int k ) {
    int combinations = (int) Math.pow(2, arr.length - 1);
    List<List<List<Integer>>> result = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < combinations; i++) {
        String operators = String.format("%" + (arr.length - 1) + "s", Integer.toBinaryString(i)).replace(' ', '0');

        int count = 0;
        List<List<Integer>> tempListOfList = new ArrayList<>();
        List<Integer> tempList = new ArrayList<>();
        for (int x = 0; x < operators.length(); x++) {                
            tempList.add(arr[x]);
            if (operators.charAt(x) == '0') {
                if(count < k-1){
                    tempListOfList.add(tempList);
                    tempList = new ArrayList<>();                    
                }
                count++;
            }                
        }            
        tempList.add(arr[arr.length-1]);
        tempListOfList.add(tempList);
        if(count == k-1){
            result.add(tempListOfList);                
        }            
    }
    for(List<List<Integer>> parts: result){
        System.out.println(parts);
    }
}
1
Eritrean 18 Апр 2019 в 12:54