尝试复制 Python 的 itertools.combinations 时，JavaScript 生成器函数超时答案

【问题标题】：JavaScript generator function times out when trying to replicate Python's itertools.combinations尝试复制 Python 的 itertools.combinations 时，JavaScript 生成器函数超时
【发布时间】：2016-11-18 15:15:32
【问题描述】：

在这里的几个答案的帮助下，我已经能够开始学习生成器并开发以下功能：

function* icombinations(arr, k) {

  function* getCombinations(newArr, shift) {
    if (newArr.length === k) {
      yield newArr;
    }

    for (let i = shift; i < arr.length; i++) {
      yield* getCombinations([...newArr, arr[i]], i + 1);
    }
  }

  yield* getCombinations([], 0);

  return [];
}

这里是 repl.it 的链接：https://repl.it/E2QW/1

我可能还没有完全掌握这个概念，因为上面的函数会超时很长的输入，因为我试图首先生成所有可能的组合，然后产生每个组合。你知道我可以如何重构函数，这样我就不会首先生成所有组合吗？

以下是我试图解决的挑战的描述：

编写一个名为 icombinations 的函数，它应该是一个生成器函数，其行为类似于 Python 的 itertools.combinations。您将获得一个数组 arr 的唯一值项目和一个整数k。

您应该在长度为 arr 中生成每个唯一的元素组合 k 没有替换，直到没有可能的唯一剩下的组合，此时您应该终止生成器功能。您的生成器将使用next() 调用，在某些情况下它将被调用直到完成。

此外，重要的是您返回的组合是相同的 order 作为原始数组arr。（见下面的例子）....

例如：

给定一组唯一元素example_arr 和一个整数 example_k:

example_arr = ['a', 'b', 'c', 'd'] 和 example_k = 2;

调用迭代器的next()方法应该返回[ 'a', 'b' ]。

如果我们再次调用next()，我们应该得到[ 'a', 'c' ] 等等上...

所以如果我们得到生成器产生的所有值，我们将拥有以下：

[ 'a', 'b' ] [ 'a', 'c' ] [ 'a', 'd' ] [ 'b', 'c' ] [ 'b', 'd' ] [ 'c', 'd' ] 再次注意上面的顺序，因为你需要在您的解决方案中复制它。

还有一些需要考虑的事情：

如果您的解决方案超时，可能是因为您试图首先生成所有可能的组合，然后产生每个组合。这违背了发电机的观点。一些输入值将是大。

arr 中的值始终是唯一的，但它们可能属于不同类型（即字符串、整数、其他对象）。

您无法生成组合的唯一情况是其中arr 为空或为空或长度小于k。在在任何这些情况下，您都应该返回一个空数组。

【问题讨论】：

先不要全部生成；这就是拥有发电机的意义所在。您的描述明确说明了这一点（第一个“要考虑的事情”）。
感谢 Scott，我已经重读了几次，但不知如何修改函数。
我认为唯一的问题是return []。据我所知，那不属于那里。
@ScottSauyet 由于挑战底部的要求，我需要添加 return [] 声明。该函数提供了所有需要的结果，唯一的问题是它对长数组超时。
@PiotrBerebecki 仅调用icombinations() 或迭代结果时是否超时？另外，这些“长数组”有多长？

标签： javascript python ecmascript-6 combinations permutation

【解决方案1】：

您可能会在 Code Review 方面获得更好的建议，但您可以尝试的一项改进是修剪一些“死胡同”递归路径。由于您知道每个结果的长度必须为 k，因此您应该仅在源数组中剩余足够的元素以实际完成 k 子集时进行递归。

function* icombinations(arr, k) {

    function* getCombinations(newArr, shift) {
        if (newArr.length === k) {
            yield newArr;
        } 
        // if what's available is >= what's needed
        else if (arr.length - shift >= k - newArr.length) {
            for (let i = shift; i < arr.length; i++) {
                yield* getCombinations([...newArr, arr[i]], i + 1);
            }
        }
    }

    yield* getCombinations([], 0);

    return [];
}

但是如果没有您的测试用例或对arr.length 和k 的限制，我们无法知道这是否足够好。您提到arr.length 可能是 50，这意味着当k 为 25 时，最多有 126,410,606,437,752 个子集。无论算法效率如何，都无法在任何合理的时间内完成。即使k 是 5（或等价的 45），您也会看到 2,118,760 种组合。

您可以尝试的另一件事是在内部函数之外预先分配子集数组 (newArr)，然后在每次递归调用之前就地更新数组。这避免了每次要向其附加值时都需要复制newArr，但在基本情况下仍需要生成newArr 的副本。然而，与分支修剪相比，这更像是一种微优化。先尝试剪枝，看看每个更改能带来多少改进。

最后，您还可以切换到迭代实现，看看是否可行。

【讨论】：