Java - 如何构建唯一的对象元组(n 维)？

Question

我面临以下挑战，我需要从对象列表中创建唯一的对象元组。这里的特殊挑战是如何针对动态列表大小(n 维)做到这一点？如果您有固定尺寸，这很容易。我希望有人知道第三方 API 或对我如何实现这一点有一些提示。

下面的示例显示了 3 个列表，因此更容易解释。我将对象按其类在列表中排序，例如

lista = {a1,a2}
listb = {b1,b2,b3}
listc = {c1,c2}

我喜欢有以下元组，以便每个对象彼此配对一次:

tuple1  = {a1,b1,c1}
tuple2  = {a1,b1,c2}
tuple3  = {a1,b2,c1}
tuple4  = {a1,b2,c2}
tuple5  = {a1,b3,c1}
tuple6  = {a1,b3,c2}
tuple7  = {a2,b1,c1}
tuple8  = {a2,b1,c2}
tuple9  = {a2,b2,c1}
tuple10 = {a2,b2,c2}
tuple11 = {a2,b3,c1}
tuple12 = {a2,b3,c2}

万一我怎样才能做到这一点
- 列表数量是动态的
- 列表的大小是动态的

有什么提示或想法吗？提前谢谢你

Answer 1

我们可以按如下方式构建解决方案。首先请注意，列表大小不同的情况在现代语言中从来都不是问题，因为今天几乎所有语言都支持可变大小的列表。比较棘手的部分是当列表数量不同时。

这是固定数量列表的 Python 案例:

lista = ["a1","a2"]
listb = ["b1","b2","b3"]
listc = ["c1","c2"]
[(a,b,c) for a in lista for b in listb for c in listc]

对于 Java，做同样的事情。您将需要三个嵌套的 for 循环:

List<String> lista = Arrays.asList("a1","a2");
List<String> listb = Arrays.asList("b1","b2","b3");
List<String> listc = Arrays.asList("c1","c2");

List<List<String>> result = new ArrayList<List<String>>();
for (String a: lista) {
    for (String b: listb) {
        for (String c: listc) {
            result.add(Arrays.asList(a, b, c));
        }
    }
}
System.out.println(result);

这产生

[[a1, b1, c1], [a1, b1, c2], [a1, b2, c1], [a1, b2, c2], [a1, b3, c1], [a1, b3, c2], [a2, b1, c1], [a2, b1, c2], [a2, b2, c1], [a2, b2, c2], [a2, b3, c1], [a2, b3, c2]]

现在的诀窍是如何执行不确定数量的 for 循环？一种方法是使用递归。

从 0 个列表(甚至 1 个)的基本情况开始，然后问问自己:当我添加一个新列表时，结果有何变化？然后你可以组合一个漂亮的小递归公式。您需要这方面的帮助吗？

(旁白:在 Python 中，我们有 itertools 来处理这些事情。我不知道有任何 Java 类比，但谷歌搜索可能会找到一些东西。)

好吧，让我们为无限数量的列表开发递归公式。如果您只有一个列表，请说

a = ["a1", "a2"]

那么结果是[["a1"],["a2"]]。但现在让我们添加另一个列表:

a = ["b1", "b2"]

现在的答案是什么？

[[a1, b1], [a1, b2], [a2, b1], [a2, b2]]

我们是怎么得到的？答案是我们获取了新列表的每个元素并将其附加到结果中的每个元素。每次我们添加一个新列表时，我们都会做同样的事情。假设现在我们添加 ["c1","c2","c3"]。你看到我们会得到什么吗？如果是这样，您现在应该能够定义递归步骤了!

完整代码

好吧我忍不住了!给你。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * An application requested by a SO user.
 */
public class ProductExample {

    /**
     * Returns a list containing all possible products of a list of lists of strings.
     */
    public static List<List<String>> product(List<List<String>> lists) {
        List<List<String>> result = new ArrayList<List<String>>();

        if (lists.isEmpty()) {
            result.add(new ArrayList<String>());
            return result;
        }

        List<List<String>> partial = product(lists.subList(0, lists.size() - 1));
        for (List<String> list: partial) {
            for (String s: lists.get(lists.size() - 1)) {
                List<String> listCopy = new ArrayList<String>(list);
                listCopy.add(s);
                result.add(listCopy);
            }
        }
        return result;
    }


    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(product(
                Arrays.asList(
                        Arrays.asList("a1", "a2"),
                        Arrays.asList("b1", "b2", "b3"),
                        Arrays.asList("c1", "c2"),
                        Arrays.asList("d1", "d2"))));
    }
}

Rant:这在 Python 中要容易得多。或者 ruby 。 :)