如何生成两个数组的组合？

Question

给定两个数组，其中数组一包含变量，数组二包含变量的值，我想获取这两个数组的所有可能组合，例如：

String[] arr = {"E", "A", "C"};
String[] val = {"true", "false"};

数组arr可以容纳尽可能多的变量，val也可以。

期望的输出：

E true A true C true
E true A true C false
E true A false C true
E true A false C false

E false A true C true
E false A true C false
E false A false C true
E false A false C false

我尝试了递归方法：

import java.util.*;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] arr = {"E", "A", "C"};
        String[] val = {"true", "false"};
        printAll(arr, val, 0);
    }

    public static void printAll(String[] x, String[] y, int index) {
        if (x.length == 0) {
            return;
        }
        for (String d : x) {
            for (String val : y) {
                System.out.print(d + " " + val + " ");
                String[] arr2 = Arrays.copyOfRange(x, index + 1, x.length);
                printAll(arr2, y, index);
            }
        }
        System.out.println();
    }
}

但我得到的输出是：

E true A true C true C false 
A false C true C false 
C true C true C false 
C false C true C false 

E false A true C true C false 
A false C true C false 
C true C true C false 
C false C true C false 

A true A true C true C false 
A false C true C false 
C true C true C false 
C false C true C false 

A false A true C true C false 
A false C true C false 
C true C true C false 
C false C true C false 

C true A true C true C false 
A false C true C false 
C true C true C false 
C false C true C false 

C false A true C true C false 
A false C true C false 
C true C true C false 
C false C true C false 

我希望能够将每个正确的行保存为 ArrayList 中的一个元素，但首先我想弄清楚如何正确打印每一行。

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编辑：第二个数组不是常量，每个变量之间都不同：

String[] arr = {"E", "A", "C"};
String[] valE = {"true", "false"};
String[] valA = {"true", "false"};
String[] valB = {"set", "noset", "maybe"};

显然这在递归中不起作用，因为我需要将每个数组与变量数组一起发送，我通过创建一个包含其特定值的 Variables 对象来实现这一点，因此循环将是：

for (String d : x) {
    for (String val : d.getValues()) {...}
}

这与主要问题无关，我只是将问题简化为每个变量都有两个可能值的简单情况。

Answer 1

您可以使用map 和reduce 方法生成可能组合的二维数组：

String[] array = {"E", "A", "C"};
String[] values = {"true", "false"};

String[][] combinations = Arrays.stream(array)
        // represent each string as a 2d array of possible combinations
        .map(str -> Arrays.stream(values).map(bool -> new String[]{str, bool})
                // stream of 2d arrays
                .toArray(String[][]::new))
        // intermediate output
        .peek(comb -> System.out.println(Arrays.deepToString(comb)))
        // reduce stream of 2d arrays to a single 2d array
        .reduce((arr1, arr2) -> Arrays.stream(arr1)
                // combinations of inner arrays
                .flatMap(inner1 -> Arrays.stream(arr2)
                        // merge two inner arrays into one
                        .map(inner2 -> Stream.of(inner1, inner2)
                                .flatMap(Arrays::stream)
                                .toArray(String[]::new)))
                // array of combinations
                .toArray(String[][]::new))
        // otherwise an empty 2d array
        .orElse(new String[0][]);

// final output
Arrays.stream(combinations).map(Arrays::toString).forEach(System.out::println);

中间输出：

[[E, true], [E, false]]
[[A, true], [A, false]]
[[C, true], [C, false]]

最终输出：

[E, true, A, true, C, true]
[E, true, A, true, C, false]
[E, true, A, false, C, true]
[E, true, A, false, C, false]
[E, false, A, true, C, true]
[E, false, A, true, C, false]
[E, false, A, false, C, true]
[E, false, A, false, C, false]

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^{另见：Outputting permutations of ArrayList using recursion}

Answer 2

您可以迭代地使用streams 生成两个数组的所有可能组合，如下所示：

String[] arr = {"E", "A", "C"};
String[] val = {"true", "false"};

// an array of possible combinations
String[] comb = Arrays.stream(arr)
        .map(e -> Arrays.stream(val)
                // append each substring
                // with possible combinations
                .map(v -> e + " " + v + " ")
                // return Stream<String[]>
                .toArray(String[]::new))
        // reduce stream of arrays to a single array
        // by sequentially multiplying array pairs
        .reduce((arr1, arr2) -> Arrays.stream(arr1)
                .flatMap(str1 -> Arrays.stream(arr2)
                        .map(str2 -> str1 + str2))
                .toArray(String[]::new))
        .orElse(null);

// output
Arrays.stream(comb).forEach(System.out::println);

E true A true C true 
E true A true C false 
E true A false C true 
E true A false C false 
E false A true C true 
E false A true C false 
E false A false C true 
E false A false C false 

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^{另见：Generate all possible string combinations by replacing the hidden “#” number sign}