计算n元笛卡儿积

时间:2010-08-02 11:43:45

标签: haskell combinatorics cartesian-product

给定两个列表,我可以生成所有排列的列表这两个列表的笛卡尔积:

permute :: [a] -> [a] -> [[a]]
permute xs ys = [ [x, y] | x <- xs, y <- ys ]

Example> permute [1,2] [3,4] == [ [1,3], [1,4], [2,3], [2,4] ]

如何扩展置换,以便不使用两个列表,而是列出一个列表(长度为n)并返回一个列表列表(长度为n)

permute :: [[a]] -> [[a]]

Example> permute [ [1,2], [3,4], [5,6] ]
            == [ [1,3,5], [1,3,6], [1,4,5], [1,4,6] ] --etc

我找不到与Hoogle相关的任何内容..与签名匹配的唯一功能是transpose,这不会产生所需的输出。

编辑:我认为这个2列表版本基本上是Cartesian Product,但我不能完全实现n-ary Cartesian Product。有什么指针吗?

6 个答案:

答案 0 :(得分:23)

Prelude> sequence [[1,2],[3,4],[5,6]]
[[1,3,5],[1,3,6],[1,4,5],[1,4,6],[2,3,5],[2,3,6],[2,4,5],[2,4,6]]

答案 1 :(得分:4)

我发现Eric Lippert关于computing Cartesian product with LINQ的文章对于提高我对正在发生的事情的理解非常有帮助。这是一个或多或少的直接翻译:

cartesianProduct :: [[a]] -> [[a]]
cartesianProduct sequences = foldr aggregator [[]] sequences
                   where aggregator sequence accumulator = 
                         [ item:accseq |item <- sequence, accseq <- accumulator ]

或者更多“Haskell-y”简洁,无意义的参数名称;)

cartesianProduct = foldr f [[]]
                    where f l a = [ x:xs | x <- l, xs <- a ]

这最终与sclv完全相似。

答案 2 :(得分:3)

作为对jleedev答案的补充(无法在评论中对此进行格式化):

快速取消选中monadic列表函数的替换:

sequence ms = foldr k (return []) ms
   where
    k m m' = do { x <- m; xs <- m'; return (x:xs) }

...

    k m m' = m >>= \x -> m' >>= \xs -> [x:xs]
    k m m' = flip concatMap m $ \x -> flip concatMap m' $ \xs -> [x:xs]
    k m m' = concatMap (\x -> concatMap (\xs -> [x:xs]) m') m

....

sequence ms = foldr k ([[]]) ms
   where
     k m m' = concatMap (\x -> concatMap (\xs -> [x:xs]) m') m

答案 3 :(得分:2)

如果您想要更多地控制输出,可以使用列表作为applicative functor,例如:

(\x y z -> [x,y,­z]) <$>  [1,2]­ <*> [4,5]­ <*> [6,7]

假设你想要一个元组列表:

(\x y z -> (x,y,­z)) <$>  [1,2]­ <*> [4,5]­ <*> [6,7]

它看起来也很酷......

答案 4 :(得分:2)

这是我简单实现它的方法,仅使用列表推导。

crossProduct :: [[a]] -> [[a]]
crossProduct (axis:[]) = [ [v] | v <- axis ]
crossProduct (axis:rest) = [ v:r | v <- axis, r <- crossProduct rest ]

答案 5 :(得分:1)

您可以通过两种方式实现这一目标:

  1. 使用列表理解
  2.   

    cp :: [[a]] - &gt; [[α]]

         

    cp [] = [[]]

         

    cp(xs:xss)= [x:ys | x&lt; -xs,ys&lt; -cp xss]

    1. 使用折叠
    2.   

      cp1 :: [[a]] - &gt; [[α]]

           

      cp1 xs = foldr f [[]] xs

        where f xs xss = [x:ys | x <- xs, ys <- xss]