限制排列输出

Question

我开发了一个函数，可以从向量

vec

生成排列，并可以选择限制输出数量。我想确保同一位置上的值不会出现超过 3 次。

此函数generate_permutations从

vec

生成长度longitud_permutaciones的排列。然后，它会过滤这些排列，以确保没有元素在同一位置重复超过 3 次。如果结果排列的数量超过 cantidad_resultados，则仅返回指定数量的排列。

library(combinat)
library(gtools)
generate_permutations <- function(vec, permutation_length, result_count) {
    # Get all unique permutations of the specified length
    permutations <- permutations(length(vec), permutation_length, vec)
    
    # Filter permutations to ensure no element repeats more than 3 times in the same position
    filtered_permutations <- permutations[rowSums(matrix(permutations, ncol = permutation_length)      == rep(vec, each = permutation_length)) <= 3, ]
    
    # Show only the specified number of results if it's less than the total
    if (result_count < nrow(filtered_permutations)) {
        filtered_permutations <- filtered_permutations[1: result_count, ]
    }
    
    return(filtered_permutations)
}

# Example usage
vec <- c(1, 2, 3, 4)
permutation_length <- 3
result_count <- 5  # Change this value as needed

result <- generate_permutations(vec, permutation_length, result_count)
print(result)

这是细分：

输入参数：

vec

：生成排列的向量。

longitud_permutaciones

：每个排列的长度。

cantidad_resultados

：所需的结果排列数量。 生成排列：

它使用

gtools

包中的排列函数从

longitud_permutaciones

生成长度为

vec

的所有唯一排列。 过滤排列：

然后过滤这些排列以确保没有元素在同一位置重复超过 3 次。这是通过检查排列的每个位置中每个元素的计数来完成的。 限制结果：

如果结果排列总数超过

cantidad_resultados

，则仅返回前

cantidad_resultados

排列。 输出：

它返回过滤后的排列作为结果。 此函数提供了一种根据特定约束生成和过滤排列的方法，确保生成的排列满足指定的标准。

我做了以下事情

# Filter the permutations to ensure that no element repeats more than 3 times in the same position
filtered_permutations <- permutations[rowSums(apply(permutations, 1, function(row) {
    table(row) <= 3
})) == permutation_length, ]

我们想要过滤排列以确保没有元素在同一位置重复超过 3 次。

我们使用

apply()

函数将函数应用于排列矩阵的每一行。 在函数内部，

table(row) <= 3

计算行中每个元素的出现次数，并检查是否有任何元素出现超过 3 次。

rowSums()

然后对每行的结果求和，指示有多少元素违反约束。 我们将此总和与 permutation_length 进行比较，以确保所有元素都满足每个排列的约束。 满足约束的排列将被保留，而那些不满足约束的排列将被过滤掉。

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

\[1,\]    1    2    3
\[2,\]    1    2    4
\[3,\]    1    3    2
\[4,\]    1    3    4
\[5,\]    1    4    2

我需要获得的输出如下，例如，同一位置没有数字重复超过3次。

1 2 3
1 3 2
1 4 2
2 1 4
2 3 4

要求输出中任何值的出现次数不得超过 3 次。澄清一下，这对于设计联合场景很有用。

Answer 1

您可以将

split

!x

按

x

、

replace

第一个

n

值与

TRUE

、

unsplit

沿原始

x

进行排列矩阵的子集化。

> sub_prmt <- \(v, len, n) {
+   prmt <- RcppAlgos::permuteGeneral(v, len)
+   slc <- \(x, n) {
+     split(!x, x) |> 
+       lapply(replace, seq_len(n), TRUE) |>
+       unsplit(x)
+   }
+   matrix(prmt[apply(prmt, 2, slc, n=n)], ncol=ncol(prmt))
+ }
>
> (res <- sub_prmt(vec, perm_len, res_count))
      [,1] [,2] [,3]
 [1,]    1    2    3
 [2,]    1    2    4
 [3,]    1    3    2
 [4,]    2    3    4
 [5,]    2    4    2
 [6,]    2    4    3
 [7,]    3    1    3
 [8,]    3    1    4
 [9,]    3    3    1
[10,]    4    4    1
[11,]    4    1    2
[12,]    4    2    1

检查结果：

> apply(res, 2, tabulate)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    3    3    3
[2,]    3    3    3
[3,]    3    3    3
[4,]    3    3    3

使用

RcppAlgos::permuteGeneral

，觉得更快。

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数据：

vec <- c(1, 2, 3, 4)
perm_len <- 3
res_count <- 3