python なら 簡単に順列の表現ができる・・・が、C#ではどうやってやるんだ？と 考えてもよくわからなかったので、python のitertools.permutationsの内容をC#で置き換えてみた。
pythonのコードはこちらに記載されている。 https://docs.python.org/3/library/itertools.html#itertools.permutations
def permutations(iterable, r=None): # permutations('ABCD', 2) → AB AC AD BA BC BD CA CB CD DA DB DC # permutations(range(3)) → 012 021 102 120 201 210 pool = tuple(iterable) n = len(pool) r = n if r is None else r if r > n: return indices = list(range(n)) cycles = list(range(n, n-r, -1)) yield tuple(pool[i] for i in indices[:r]) while n: for i in reversed(range(r)): cycles[i] -= 1 if cycles[i] == 0: indices[i:] = indices[i+1:] + indices[i:i+1] cycles[i] = n - i else: j = cycles[i] indices[i], indices[-j] = indices[-j], indices[i] yield tuple(pool[i] for i in indices[:r]) break else: return
このpermutationsに引数を与えると、順列の結果が返ってくる。 これをC#で書くとどうなるのか・・・を書いてみました。
internal class Program { public static void Main(string[] args) { var a = Permutation("ABCDE", 4); List<string> result = new List<string>(); foreach (var b in a) { string str = ""; foreach (var c in b) { str += c.ToString(); } result.Add(str); } Console.WriteLine(result.Count); } /// <summary> /// Permutation 順列(重複あり) /// </summary> /// <typeparam name="T"></typeparam> /// <param name="iterable">葉入れ悦</param> /// <param name="r">nPr の rの部分</param> /// <returns></returns> static IEnumerable<IEnumerable<T>> Permutation<T>(IEnumerable<T> iterable, int r = -1) { //入力を配列に変更 var pool = iterable.ToList(); //配列の長さ int n = pool.Count; r = r < 0 ? n : r; //総数より、抽出が大きい場合は終了 if (r > n) yield break; /*全長*/ var indices = Enumerable.Range(0, n).ToList(); /*後ろから*/ var cycles = Enumerable.Range(n - r + 1, r).ToList(); cycles.Reverse(); //変化なし版 yield return indices.Take(r).Select(i => pool[i]); int indicesLength = indices.Count; int cyclesLength = cycles.Count; while (true) { bool breakCheck = false; for (int i = r - 1; i >= 0; i--) { cycles[i] -= 1; if (cycles[i] == 0) { /*iの値を最後尾に持っていき、i以降をひとつ前に寄せる*/ var tmp = indices[i]; for (int k = i; k < indicesLength - 1; k++) { indices[k] = indices[k + 1]; } indices[indicesLength - 1] = tmp; cycles[i] = n - i; // 順列でとる値を復活(元に戻す) /* * 確認のための出力 foreach (var c in indices) { Console.Write(c); } Console.Write(" "); foreach (var p in cycles) { Console.Write(p); } Console.WriteLine(" ★"); */ } else { /*指定の番号との入れ変え*/ int j = cycles[i]; var tmp = indices[i]; // C# 8.0 空しか ^を利用したindexの表現はできないらしい。 //indices[i] = indices[indicesLength - j]; indices[i] = indices[^j]; indices[^j] = tmp; /* 確認用 foreach(var c in indices) { Console.Write(c); } Console.Write(" "); foreach(var p in cycles) { Console.Write(p); } Console.WriteLine(); */ yield return indices.Take(r).Select(i => pool[i]); breakCheck = true; break; } } if (!breakCheck) yield break; //yield break; } } }
きれいなコードではないと思うが、これでいける。 これで何をしているのか…なのだが、 元の指定した配列を並び替え、前から数分だけ、出力するということをしている。 数学で nPr ように習ったあれである。
ここで利用しているindices と cyclesの遷移例です。 n = 5 , r = 3 とした場合の移り変わりになります。 https://drive.google.com/file/d/1PYs53PWsHqpG0NQSjsvJy2GQ_zFxFK4h/view?usp=drive_link
cyclesの後ろから、値が、3,2,1,0 と0になったら、一つ前のインデックスに移り、インデックスの値を3に戻し、再度処理を実施する。
また、インデックスの値が 0 以外の場合は、指定の場所を基準に値の入れ替え。インデックスの値が0 の場合は 指定の値をindicesの最後尾に配置し、指定の値以降の配列を一つずつ前に寄せる。
すると、すべてのパターンの並びの計算が可能というわけである。
書いてみたもののpythonより、若干読みにくいのかな。 というのと、rangeに関する仕様の違いやyield、Enumerableの扱いを普段やったことがなかったので、置き換えるのに時間がかかった。
ビジネスアプリ内のドメイン知識に対する処置とは違って、純粋に数式の計算のロジックは難しい・・・。
