如何在Python中生成数组的排列？

Question

我有一个包含 27 个元素的数组，我不想生成数组的所有排列（27！） 我需要 5000 个随机选择的排列，任何提示都会有用......

Answer 1

要生成一个排列，请使用

random.shuffle

并存储结果的副本。循环重复此操作，每次检查是否有重复项（但可能不会有重复项）。一旦结果集中有 5000 个项目，就停止。

为了解决评论中的观点，Python 的 random module 基于 Mersenne Twister，并且有一个周期

2**19937-1

，它比

27!

大得多，所以它应该适合您的使用。

Answer 2

import random

perm_list = []

for i in range(5000):
    temp = range(27)
    random.shuffle(temp)
    perm_list.append(temp)

print(perm_list)

10888869450418352160768000000

我喜欢大数字！ :)

并且

10888869450418352160768000001

是 PRIME！！

编辑：

#with duplicates check as suggested in the comment

perm_list = set()
while len(perm_list)<5000:
    temp = range(27)
    random.shuffle(temp)
    perm_list.add(tuple(temp)) # `tuple` because `list`s are not hashable. right Beni?

print perm_list

警告：如果 RNG 表现不佳，这将永远不会停止！

Answer 3

itertools.permutations

。它是一个生成器，因此它不会创建整个排列列表。您可以随机跳过，直到达到 5000 为止。

Answer 4

# apermindex should be a number between 0 and factorial(len(alist))
def perm_given_index(alist, apermindex):
    for i in range(len(alist)-1):
        apermindex, j = divmod(apermindex, len(alist)-i)
        alist[i], alist[i+j] = alist[i+j], alist[i]
    return alist

用途：

perm_given_index(['a','b','c'], 3)

这使用 Lehmer 代码进行排列，因为

j

的值与之匹配。

Answer 5

您可以尝试实施

random_permutation

itertools 食谱。为了方便起见，我使用了第三方库，

more_itertools

，它为我们实现了这个配方：

import more_itertools as mit


iterable = range(27)
mit.random_permutation(iterable)
# (24, 3, 18, 21, 17, 22, 14, 15, 20, 8, 4, 7, 13, 6, 25, 5, 12, 1, 9, 19, 23, 11, 16, 0, 26, 2, 10)

为函数的每次调用创建随机排列。我们可以制作一个生成器，为

n

调用生成这些结果。我们将实现这个生成器并通过一个简短的示例演示随机结果：

def random_permute_generator(iterable, n=10):
    """Yield a random permuation of an iterable n times."""
    for _ in range(n):
        yield mit.random_permutation(iterable)


list(random_permute_generator(range(10), n=20))
# [(2, 7, 9, 6, 5, 0, 1, 3, 4, 8),
#  (7, 3, 8, 1, 2, 6, 4, 5, 9, 0),
#  (2, 3, 1, 8, 7, 4, 9, 0, 6, 5),
#  (0, 5, 6, 8, 2, 3, 1, 9, 4, 7),
#  (0, 8, 1, 9, 4, 5, 7, 2, 3, 6),
#  (7, 2, 5, 8, 3, 4, 1, 0, 9, 6),
#  (9, 1, 4, 5, 8, 0, 6, 2, 7, 3),
#  (3, 6, 0, 2, 9, 7, 1, 4, 5, 8),
#  (8, 4, 0, 2, 7, 5, 6, 1, 9, 3),
#  (4, 9, 0, 5, 7, 1, 8, 3, 6, 2)
#  ...]

对于您的具体问题，请将迭代次数和调用次数

n

替换为适当的值，例如

random_permute_generator(iterable, n=5000)

。

另请参阅

more_itertools

文档，了解有关此工具的更多信息。

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详情

对于那些有兴趣的人，这是实际的食谱。

来自itertools食谱：

def random_permutation(iterable, r=None):
    "Random selection from itertools.permutations(iterable, r)"
    pool = tuple(iterable)
    r = len(pool) if r is None else r
    return tuple(random.sample(pool, r))

Answer 6

您可能需要 itertools.permutations() 函数。一定喜欢 itertools 模块！

注意：2.6 中的新增功能