Перестановки в JavaScript?

немного поздно, но хотелось бы добавить немного более элегантную версию здесь. Может быть любой массив...

function permutator(inputArr) {
  var results = [];

  function permute(arr, memo) {
    var cur, memo = memo || [];

    for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
      cur = arr.splice(i, 1);
      if (arr.length === 0) {
        results.push(memo.concat(cur));
      }
      permute(arr.slice(), memo.concat(cur));
      arr.splice(i, 0, cur[0]);
    }

    return results;
  }

  return permute(inputArr);
}

добавление версии ES6 (2015). Также не изменяет исходный массив. Работает в консоли в Chrome...

const permutator = (inputArr) => {
  let result = [];

  const permute = (arr, m = []) => {
    if (arr.length === 0) {
      result.push(m)
    } else {
      for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
        let curr = arr.slice();
        let next = curr.splice(i, 1);
        permute(curr.slice(), m.concat(next))
     }
   }
 }

 permute(inputArr)

 return result;
}

так...

permutator(['c','a','t']);

дает...

[ [ 'c', 'a', 't' ],
  [ 'c', 't', 'a' ],
  [ 'a', 'c', 't' ],
  [ 'a', 't', 'c' ],
  [ 't', 'c', 'a' ],
  [ 't', 'a', 'c' ] ]

и...

permutator([1,2,3]);

дает...

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

следующий очень эффективный алгоритм использует кучи для генерации всех перестановок N элементов со сложностью выполнения в O (N!):

function permute(permutation) {
  var length = permutation.length,
      result = [permutation.slice()],
      c = new Array(length).fill(0),
      i = 1, k, p;

  while (i < length) {
    if (c[i] < i) {
      k = i % 2 && c[i];
      p = permutation[i];
      permutation[i] = permutation[k];
      permutation[k] = p;
      ++c[i];
      i = 1;
      result.push(permutation.slice());
    } else {
      c[i] = 0;
      ++i;
    }
  }
  return result;
}

console.log(permute([1, 2, 3]));

тот же алгоритм реализован как генератор С пространственной сложностью в O (N):

function* permute(permutation) {
  var length = permutation.length,
      c = Array(length).fill(0),
      i = 1, k, p;

  yield permutation.slice();
  while (i < length) {
    if (c[i] < i) {
      k = i % 2 && c[i];
      p = permutation[i];
      permutation[i] = permutation[k];
      permutation[k] = p;
      ++c[i];
      i = 1;
      yield permutation.slice();
    } else {
      c[i] = 0;
      ++i;
    }
  }
}

// Memory efficient iteration through permutations:
for (var permutation of permute([1, 2, 3])) console.log(permutation);

// Simple array conversion:
var permutations = [...permute([1, 2, 3])];

сравнение производительности

не стесняйтесь добавлять свою реализацию к следующему эталоном.js

var inputArray = [1, 2, 3];

var result = inputArray.reduce(function permute(res, item, key, arr) {
    return res.concat(arr.length > 1 && arr.slice(0, key).concat(arr.slice(key + 1)).reduce(permute, []).map(function(perm) { return [item].concat(perm); }) || item);
}, []);


alert(JSON.stringify(result));

я улучшил SiGanteng ' s ответ.

теперь можно назвать permute не один раз, потому что permArr и usedChars очищаются каждый раз.

function permute(input) {
    var permArr = [],
        usedChars = [];
    return (function main() {
        for (var i = 0; i < input.length; i++) {
            var ch = input.splice(i, 1)[0];
            usedChars.push(ch);
            if (input.length == 0) {
                permArr.push(usedChars.slice());
            }
            main();
            input.splice(i, 0, ch);
            usedChars.pop();
        }
        return permArr;
    })();
}

function permute(input) {
  var permArr = [],
      usedChars = [];
  return (function main() {
    for (var i = 0; i < input.length; i++) {
      var ch = input.splice(i, 1)[0];
      usedChars.push(ch);
      if (input.length == 0) {
        permArr.push(usedChars.slice());
      }
      main();
      input.splice(i, 0, ch);
      usedChars.pop();
    }
    return permArr;
  })();
}
document.write(JSON.stringify(permute([5, 3, 7, 1])));

следующая функция переставляет массив любого типа и вызывает указанную функцию обратного вызова для каждой найденной перестановки:

/*
  Permutate the elements in the specified array by swapping them
  in-place and calling the specified callback function on the array
  for each permutation.

  Return the number of permutations.

  If array is undefined, null or empty, return 0.

  NOTE: when permutation succeeds, the array should be in the original state
  on exit!
*/
  function permutate(array, callback) {
    // Do the actual permuation work on array[], starting at index
    function p(array, index, callback) {
      // Swap elements i1 and i2 in array a[]
      function swap(a, i1, i2) {
        var t = a[i1];
        a[i1] = a[i2];
        a[i2] = t;
      }

      if (index == array.length - 1) {
        callback(array);
        return 1;
      } else {
        var count = p(array, index + 1, callback);
        for (var i = index + 1; i < array.length; i++) {
          swap(array, i, index);
          count += p(array, index + 1, callback);
          swap(array, i, index);
        }
        return count;
      }
    }

    if (!array || array.length == 0) {
      return 0;
    }
    return p(array, 0, callback);
  }

если вы называете это так:

  // Empty array to hold results
  var result = [];
  // Permutate [1, 2, 3], pushing every permutation onto result[]
  permutate([1, 2, 3], function (a) {
    // Create a copy of a[] and add that to result[]
    result.push(a.slice(0));
  });
  // Show result[]
  document.write(result);

Я думаю, что это будет делать именно то, что вам нужно - заполнить массив под названием result С перестановками массива [1, 2, 3]. В результате получается:

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

немного более четкий код на JSFiddle:http://jsfiddle.net/MgmMg/6/

большинство ответов на этот вопрос используют дорогостоящие операции, такие как непрерывные вставки и удаления элементов в массиве или повторное копирование массивов.

вместо этого, это типичное решение для обратного отслеживания:

function permute(arr) {
  var results = [],
      l = arr.length,
      used = Array(l), // Array of bools. Keeps track of used items
      data = Array(l); // Stores items of the current permutation
  (function backtracking(pos) {
    if(pos == l) return results.push(data.slice());
    for(var i=0; i<l; ++i) if(!used[i]) { // Iterate unused items
      used[i] = true;      // Mark item as used
      data[pos] = arr[i];  // Assign item at the current position
      backtracking(pos+1); // Recursive call
      used[i] = false;     // Mark item as not used
    }
  })(0);
  return results;
}

permute([1,2,3,4]); // [  [1,2,3,4], [1,2,4,3], /* ... , */ [4,3,2,1]  ]

поскольку массив результатов будет огромным, было бы неплохо повторить результаты один за другим, а не выделять все данные одновременно. В ES6 это можно сделать с помощью генераторов:

function permute(arr) {
  var l = arr.length,
      used = Array(l),
      data = Array(l);
  return function* backtracking(pos) {
    if(pos == l) yield data.slice();
    else for(var i=0; i<l; ++i) if(!used[i]) {
      used[i] = true;
      data[pos] = arr[i];
      yield* backtracking(pos+1);
      used[i] = false;
    }
  }(0);
}

var p = permute([1,2,3,4]);
p.next(); // {value: [1,2,3,4], done: false}
p.next(); // {value: [1,2,4,3], done: false}
// ...
p.next(); // {value: [4,3,2,1], done: false}
p.next(); // {value: undefined, done: true}

ответ без необходимости внешнего массива или дополнительной функции

function permutator (arr) {
  var permutations = [];
  if (arr.length === 1) {
    return [ arr ];
  }

  for (var i = 0; i <  arr.length; i++) { 
    var subPerms = permutator(arr.slice(0, i).concat(arr.slice(i + 1)));
    for (var j = 0; j < subPerms.length; j++) {
      subPerms[j].unshift(arr[i]);
      permutations.push(subPerms[j]);
    }
  }
  return permutations;
}

некоторые версии вдохновлены Хаскелл:

perms [] = [[]]
perms xs = [ x:ps | x <- xs , ps <- perms ( xs\[x] ) ]

function perms(xs){
    if (!xs.length)
        return [[]];
    var r=[];
    for (var i=0;i<xs.length;i++){
        var xs_ = xs.slice(),
            x = xs_.splice(i, 1),
            ps = perms(xs_);
        r.push(...ps.map(p=>x.concat(p)))
    }
    return r;
}
document.write(JSON.stringify(perms([1,2,3])));

вот еще одно" более рекурсивное " решение.

function perms(input) {
  var data = input.slice();
  var permutations = [];
  var n = data.length;

  if (n === 0) {
    return [
      []
    ];
  } else {
    var first = data.shift();
    var words = perms(data);
    words.forEach(function(word) {
      for (var i = 0; i < n; ++i) {
        var tmp = word.slice();
        tmp.splice(i, 0, first)
        permutations.push(tmp);
      }
    });
  }

  return permutations;
}

var str = 'ABC';
var chars = str.split('');
var result = perms(chars).map(function(p) {
  return p.join('');
});

console.log(result);

выход:

[ 'ABC', 'BAC', 'BCA', 'ACB', 'CAB', 'CBA' ]

   function perm(xs) {
       return xs.length === 0 ? [[]] : perm(xs.slice(1)).reduce(function (acc, ys) {
        for (var i = 0; i < xs.length; i++) {
          acc.push([].concat(ys.slice(0, i), xs[0], ys.slice(i)));
        }
        return acc;
      }, []);
    }

проверьте его с помощью:

console.log(JSON.stringify(perm([1, 2, 3,4])));

это интересная задача, и вот мой вклад. Это очень просто и быстро. Если интересно, пожалуйста, потерпите меня и читайте дальше.

если вы хотите, чтобы эта работа быстро, вы определенно должны получить себя в динамическое программирование. Это означает, что вы должны забыть о рекурсивных подходах. Это уж точно...

ОК код le_m который использует метод кучи, кажется, самый быстрый до сих пор. Ну у меня нет названия для моего алгоритма, я не знаю, если это уже реализовано или нет, но это очень просто и быстро. Как и во всех подходах к динамическому программированию, мы начнем с самой простой задачи и перейдем к конечному результату.

предположим, что у нас есть массив a = [1,2,3] начнем с

r = [[1]]; // result
t = [];    // interim result

затем выполните следующие три шага;

1. для каждого элемента нашего r (result) array мы добавим следующий элемент входного массива.
2. мы будем вращать каждый пункт его длина во много раз и будет хранить каждый экземпляр на промежуточный результат массиве t. (ну за исключением первого, чтобы не тратить время с 0 вращением)
3. как только мы закончим со всеми предметами r промежуточный массив t должен держать следующий уровень результатов, так что мы делаем r = t; t = []; и продолжать до тех пор, пока длина входного массива a.

Итак, ниже приведены наши шаги;

r array              t array
[[1,2]]              [[1,2],
                      [2,1]]
[[1,2],[2,1]]        [[1,2,3],[2,3,1],[3,1,2],
                      [2,1,3],[1,3,2],[3,2,1]]

так вот код

function perm(a){
  var r = [[a[0]]],
      t = [],
      s = [];
  if (a.length <= 1) return a;
  for (var i = 1, la = a.length; i < la; i++){
    for (var j = 0, lr = r.length; j < lr; j++){
      r[j].push(a[i]);
      t.push(r[j]);
      for(var k = 1, lrj = r[j].length; k < lrj; k++){
        for (var l = 0; l < lrj; l++) s[l] = r[j][(k+l)%lrj];
        t[t.length] = s;
        s = [];
      }
    }
    r = t;
    t = [];
  }
  return r;
}

var arr = [0,1,2,4,5];
console.log("The length of the permutation is:",perm(arr).length);
console.time("Permutation test");
for (var z = 0; z < 2000; z++) perm(arr);
console.timeEnd("Permutation test");

в многократном тесте я видел, что он разрешает 120 перестановок [0,1,2,3,4] за 2000 раз в 25~35 мс.

#!/usr/bin/env node
"use strict";

function perm(arr) {
    if(arr.length<2) return [arr];
    var res = [];
    arr.forEach(function(x, i) {
        perm(arr.slice(0,i).concat(arr.slice(i+1))).forEach(function(a) {
            res.push([x].concat(a));
        });
    });
    return res;
}

console.log(perm([1,2,3,4]));

похоже по духу на решение в стиле Haskell от @crl, но работает с reduce:

function permutations( base ) {
  if (base.length == 0) return [[]]
  return permutations( base.slice(1) ).reduce( function(acc,perm) {
    return acc.concat( base.map( function(e,pos) {
      var new_perm = perm.slice()
      new_perm.splice(pos,0,base[0])
      return new_perm
    }))
  },[])    
}

большинство других ответов не используют новые функции генератора javascript, которые являются идеальным решением для этого типа проблемы. Вероятно, вам нужна только одна перестановка во времени в памяти. Кроме того, я предпочитаю генерировать перестановку диапазона индексов, поскольку это позволяет мне индексировать каждую перестановку и переходить прямо к любой конкретной перестановке, а также использоваться для перестановки любой другой коллекции.

// ES6 generator version of python itertools [permutations and combinations]
const range = function*(l) { for (let i = 0; i < l; i+=1) yield i; }
const isEmpty = arr => arr.length === 0;

const permutations = function*(a) {
    const r = arguments[1] || [];
    if (isEmpty(a)) yield r;
    for (let i of range(a.length)) {
        const aa = [...a];
        const rr = [...r, ...aa.splice(i, 1)];
        yield* permutations(aa, rr);
    }
}
console.log('permutations of ABC');
console.log(JSON.stringify([...permutations([...'ABC'])]));

const combinations = function*(a, count) {
    const r = arguments[2] || [];
    if (count) {
        count = count - 1;
        for (let i of range(a.length - count)) {
            const aa = a.slice(i);
            const rr = [...r, ...aa.splice(0, 1)];
            yield* combinations(aa, count, rr);
        }
    } else {
        yield r;
    }
}
console.log('combinations of 2 of ABC');
console.log(JSON.stringify([...combinations([...'ABC'], 2)]));



const permutator = function() {
    const range = function*(args) {
        let {begin = 0, count} = args;
        for (let i = begin; count; count--, i+=1) {
            yield i;
        }
    }
    const factorial = fact => fact ? fact * factorial(fact - 1) : 1;

    return {
        perm: function(n, permutationId) {
            const indexCount = factorial(n);
            permutationId = ((permutationId%indexCount)+indexCount)%indexCount;

            let permutation = [0];
            for (const choiceCount of range({begin: 2, count: n-1})) {
                const choice = permutationId % choiceCount;
                const lastIndex = permutation.length;

                permutation.push(choice);
                permutation = permutation.map((cv, i, orig) => 
                    (cv < choice || i == lastIndex) ? cv : cv + 1
                );

                permutationId = Math.floor(permutationId / choiceCount);
            }
            return permutation.reverse();
        },
        perms: function*(n) {
            for (let i of range({count: factorial(n)})) {
                yield this.perm(n, i);
            }
        }
    };
}();

console.log('indexing type permutator');
let i = 0;
for (let elem of permutator.perms(3)) {
  console.log(`${i}: ${elem}`);
  i+=1;
}
console.log();
console.log(`3: ${permutator.perm(3,3)}`);

Это очень хороший прецедент для map/reduce:

function permutations(arr) {
    return (arr.length === 1) ? arr :
    arr.reduce((acc, cv, index) => {
        let remaining = [...arr];
        remaining.splice(index, 1);
        return acc.concat(permutations(remaining).map(a => [].concat(cv,a)));
    }, []);
}

• во-первых, мы обрабатываем базовый случай и просто возвращаем массив, если в нем есть только элемент
• во всех остальных случаях
  • мы создаем пустой массив
  • цикл по входному массиву
  • и добавить массив текущего значения и все перестановки оставшегося массива [].concat(cv,a)

Я написал post чтобы продемонстрировать, как переставлять массив в JavaScript. Вот код, который делает это.

var count=0;
function permute(pre,cur){ 
    var len=cur.length;
    for(var i=0;i<len;i++){
        var p=clone(pre);
        var c=clone(cur);
        p.push(cur[i]);
        remove(c,cur[i]);
        if(len>1){
            permute(p,c);
        }else{
            print(p);
            count++;
        }
    }
}
function print(arr){
    var len=arr.length;
    for(var i=0;i<len;i++){
        document.write(arr[i]+" ");
    }
    document.write("<br />");
}
function remove(arr,item){
    if(contains(arr,item)){
        var len=arr.length;
        for(var i = len-1; i >= 0; i--){ // STEP 1
            if(arr[i] == item){             // STEP 2
                arr.splice(i,1);              // STEP 3
            }
        }
    }
}
function contains(arr,value){
    for(var i=0;i<arr.length;i++){
        if(arr[i]==value){
            return true;
        }
    }
    return false;
}
function clone(arr){
    var a=new Array();
    var len=arr.length;
    for(var i=0;i<len;i++){
        a.push(arr[i]);
    }
    return a;
}

просто позвони

переупорядочивание([], [1,2,3,4])

будет работать. Подробнее о том, как это работает, пожалуйста, обратитесь к объяснению в этот пост.

function nPr(xs, r) {
    if (!r) return [];
    return xs.reduce(function(memo, cur, i) {
        var others  = xs.slice(0,i).concat(xs.slice(i+1)),
            perms   = nPr(others, r-1),
            newElms = !perms.length ? [[cur]] :
                      perms.map(function(perm) { return [cur].concat(perm) });
        return memo.concat(newElms);
    }, []);
}

"use strict";
function getPermutations(arrP) {
    var results = [];
    var arr = arrP;
    arr.unshift(null);
    var length = arr.length;

    while (arr[0] === null) {

        results.push(arr.slice(1).join(''));

        let less = null;
        let lessIndex = null;

        for (let i = length - 1; i > 0; i--) {
            if(arr[i - 1] < arr[i]){
                less = arr[i - 1];
                lessIndex = i - 1;
                break;
            }
        }

        for (let i = length - 1; i > lessIndex; i--) {
            if(arr[i] > less){
                arr[lessIndex] = arr[i];
                arr[i] = less;
                break;
            }
        }

        for(let i = lessIndex + 1; i<length; i++){
           for(let j = i + 1; j < length; j++){
               if(arr[i] > arr[j] ){
                   arr[i] = arr[i] + arr[j];
                   arr[j] = arr[i] - arr[j];
                   arr[i] = arr[i] - arr[j];
               }
           }
        }
    }

    return results;
}

var res = getPermutations([1,2,3,4,5]);
var out = document.getElementById('myTxtArr');
res.forEach(function(i){ out.value+=i+', '});

textarea{
   height:500px;
  width:500px;
}

<textarea id='myTxtArr'></textarea>

выводит лексикографически упорядоченные перестановки. Работает только с цифрами. В другом случае необходимо изменить метод подкачки в строке 34.

  let permutations = []

  permutate([], {
    color: ['red', 'green'],
    size: ['big', 'small', 'medium'],
    type: ['saison', 'oldtimer']
  })

  function permutate (currentVals, remainingAttrs) {
    remainingAttrs[Object.keys(remainingAttrs)[0]].forEach(attrVal => {
      let currentValsNew = currentVals.slice(0)
      currentValsNew.push(attrVal)

      if (Object.keys(remainingAttrs).length > 1) {
        let remainingAttrsNew = JSON.parse(JSON.stringify(remainingAttrs))
        delete remainingAttrsNew[Object.keys(remainingAttrs)[0]]

        permutate(currentValsNew, remainingAttrsNew)
      } else {
        permutations.push(currentValsNew)
      }
    })
  }

результат:

[ 
  [ 'red', 'big', 'saison' ],
  [ 'red', 'big', 'oldtimer' ],
  [ 'red', 'small', 'saison' ],
  [ 'red', 'small', 'oldtimer' ],
  [ 'red', 'medium', 'saison' ],
  [ 'red', 'medium', 'oldtimer' ],
  [ 'green', 'big', 'saison' ],
  [ 'green', 'big', 'oldtimer' ],
  [ 'green', 'small', 'saison' ],
  [ 'green', 'small', 'oldtimer' ],
  [ 'green', 'medium', 'saison' ],
  [ 'green', 'medium', 'oldtimer' ] 
]

мой первый вклад на сайте. Смотрите здесь для некоторых пояснений чертежи алгоритма за кодом. Кроме того, согласно тестам, которые я сделал, этот код работает быстрее, чем все другие методы, упомянутые здесь до этой даты, конечно, он минимален, если есть несколько значений, но время увеличивается экспоненциально при добавлении слишком много.

function permutations(arr) {
    var finalArr = [];
    function iterator(arrayTaken, tree) {
        var temp;
        for (var i = 0; i < tree; i++) {
            temp = arrayTaken.slice();
            temp.splice(tree - 1 - i, 0, temp.splice(tree - 1, 1)[0]);
            if (tree >= arr.length) {
                finalArr.push(temp);
            } else {
                iterator(temp, tree + 1);
            }
        }
    }
    iterator(arr, 1);
    return finalArr;
};

const removeItem = (arr, i) => {
  return arr.slice(0, i).concat(arr.slice(i+1));
}

const makePermutations = (strArr) => {
  const doPermutation = (strArr, pairArr) => {
    return strArr.reduce((result, permutItem, i) => {
      const currentPair = removeItem(pairArr, i);
      const tempResult = currentPair.map((item) => permutItem+item);
      return tempResult.length === 1 ? result.concat(tempResult) :
             result.concat(doPermutation(tempResult, currentPair));
    }, []);
  }
  return strArr.length === 1 ? strArr :
         doPermutation(strArr, strArr);
}


makePermutations(["a", "b", "c", "d"]);
//result: ["abcd", "abdc", "acbd", "acdb", "adbc", "adcb", "bacd", "badc", "bcad", "bcda", "bdac", "bdca", "cabd", "cadb", "cbad", "cbda", "cdab", "cdba", "dabc", "dacb", "dbac", "dbca", "dcab", "dcba"]

здесь очень короткое решение, которое работает только для 1 или 2 длинных строк. Это oneliner, и он пылает быстро, используя ES6 и не зависит от jQuery. Наслаждайтесь:

var p = l => l.length<2 ? [l] : l.length==2 ? [l[0]+l[1],l[1]+l[0]] : Function('throw Error("unimplemented")')();

function swap(array1, index1, index2) {
    var temp;
    temp = array1[index1];
    array1[index1] = array1[index2];
    array1[index2] = temp;
}

function permute(a, l, r) {
    var i;
    if (l == r) {
        console.log(a.join(''));
    } else {
        for (i = l; i <= r; i++) {
            swap(a, l, i);
            permute(a, l + 1, r);
            swap(a, l, i);
        }
    }
}


permute(["A","B","C", "D"],0,3);

// выполнения образца //для получения более подробной информации см. Эту ссылку

// http://www.geeksforgeeks.org/write-a-c-program-to-print-all-permutations-of-a-given-string/