在 R 中生成所有可能的长度为 n 的二进制向量答案

【问题标题】：Generate all possible binary vectors of length n in R在 R 中生成所有可能的长度为 n 的二进制向量
【发布时间】：2018-02-27 09:24:42
【问题描述】：

我希望在 R 中生成所有可能的长度为 n 的二进制向量。执行此操作的最佳方法是什么（最好是计算高效且可读的代码）？

【问题讨论】：

标签： r vector binary

【解决方案1】：

n = 3
expand.grid(replicate(n, 0:1, simplify = FALSE))
#  Var1 Var2 Var3
#1    0    0    0
#2    1    0    0
#3    0    1    0
#4    1    1    0
#5    0    0    1
#6    1    0    1
#7    0    1    1
#8    1    1    1

【讨论】：

【解决方案2】：

受this question 生成所有可能的长度为n 且包含小于 m 1s 的二进制向量的启发，我扩展了此代码以生成所有可能的组合。不过，它并不漂亮。

> z <- 3
> z <- rep(0, n)
> do.call(rbind, lapply(0:n, function(i) t(apply(combn(1:n,i), 2, function(k) {z[k]=1;z}))))
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    0    0    0
[2,]    1    0    0
[3,]    0    1    0
[4,]    0    0    1
[5,]    1    1    0
[6,]    1    0    1
[7,]    0    1    1
[8,]    1    1    1

它在做什么？一旦我们把它剥离，这个单线的核心如下：

apply(combn(1:n,i), 2, function(k) {z[k]=1;z})

要理解这一点，让我们再退一步。函数combn(x,m) 一次生成x 和m 的所有可能组合。

> combn(1:n, 1)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    2    3
> combn(1:n, 2)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    1    2
[2,]    2    3    3
> combn(1:n, 3)
     [,1]
[1,]    1
[2,]    2
[3,]    3

为了使用apply(MARGIN=2)，我们一次将这个函数的一列传递给我们的内部函数function(k) {z[k]=1;z}，它简单地将索引k处的所有值替换为1。由于它们最初都是0，这给了我们每个可能的二进制向量。

剩下的只是装点门面。 combn 给了我们一个宽而短的矩阵；我们用t 转置它。 lapply 返回一个列表；我们将列表的每个元素中的矩阵与do.call(rbind, .) 绑定在一起。

【讨论】：

【解决方案3】：

您应该定义什么是“最佳方式”（最快？最短的代码？等等）。

一种方法是使用包R.utils 和函数intToBin 将十进制数转换为二进制数。请参阅示例。

require(R.utils)
n <- 5
strsplit(intToBin(0:(2 ^ n - 1)), split = "")

【讨论】：