Matlab中perms的非递归实现，兼容Coder答案

【问题标题】：Non-recursive implementation of perms in Matlab, compatible with CoderMatlab中perms的非递归实现，兼容Coder
【发布时间】：2016-09-27 00:25:30
【问题描述】：

我正在尝试使用编码器将我在 matlab 中的部分函数转换为 c++。 Coder 不支持函数perms。我在代码中广泛使用perms。在网上查看后，我发现了一些关于如何在没有perms 的情况下生成所有排列列表的建议，但它是“手动”完成的，这意味着对于具有 3 个元素的排列，我们有 3 个 for 循环，对于 4 个元素，我们有 4 个循环，等等。

1:4 的示例：

row = 1; 
n=a;
Z = zeros(factorial(n),n);
idxarray1=[1:4];

for idx=idxarray1
    idxarray2=idxarray1(find(idxarray1~=idx)) ;  
    for jdx=idxarray2
        idxarray3=idxarray2(find(idxarray2~=jdx)); 
        for kdx=idxarray3
            idxarray4=idxarray3(find(idxarray3~=kdx)) ;
            for mdx=idxarray4
                Z(row,:) = [idx,jdx,kdx,mdx];
                row = row + 1 ;
            end
        end
    end
end

对于 8 个元素，我必须编写 8 个 for 循环，有什么建议可以为 n 个元素转换它吗？像

for i=n:-1:1
    I=[1:n] ;
    for j=1:i
       J=I(find(I~=j));

... ?


thank you

【问题讨论】：

std::next_permutation
@101010，这没有帮助，因为 OP 自己不会将代码转换为 C++。他依靠 Matlab Coder 来做这件事，这意味着他必须只使用那些可以翻译的 Matlab 函数。

标签： c++ matlab permutation matlab-coder perms

【解决方案1】：

这里的问题是perms使用了递归，这是Matlab Coder不支持的语言特性之一。所以我们需要做的是想出一个非递归的实现。

有趣的是，perms 在 Matlab 6.0 之前是递归的，然后是非递归的，然后又是递归的。因此，与其发明轮子，我们可以只采用以前的非递归修订之一，例如1.10.

请注意，排列的顺序是不同的，但无论如何您都不应该在代码中依赖它。您可能需要更改名称以避免与本机 perms 函数冲突。使用coder.screener 测试，确认 Coder 支持它。

function P = perms(V)
%PERMS All possible permutations.
% PERMS(1:N), or PERMS(V) where V is a vector of length N, creates a
% matrix with N! rows and N columns containing all possible
% permutations of the N elements.
%
% This function is only practical for situations where N is less
% than about 10 (for N=11, the output takes over 3 giga-bytes).
%
% See also NCHOOSEK, RANDPERM, PERMUTE.

% ZP. You, 1-18-99 
% Copyright 1984-2000 The MathWorks, Inc.
% $Revision: 1.10 $ $Date: 2000/06/16 17:00:47 $

V = V(:)';
n = length(V);
if n == 0
   P = [];
else
   c = cumprod(1:n);
   cn = c(n);
   P = V(ones(cn,1),:);

   for i = 1:n-1; % for column 1 to n-1, switch oldidx entry with newidx entry
      % compute oldidx
      j = n-i;
      k = (n-j-1)*cn;
      oldidx = (c(j)+1+k:c(j+1)+k)';

      % spread oldidx and newidx over corresponding rows
      for k = j+1:n-1
         q = 0:c(k):k*c(k);
         shift = q(ones(length(oldidx),1),:);
         oldidx = oldidx(:,ones(1,k+1));
         oldidx = oldidx(:)+shift(:); 
      end

      % compute newidx
      colidx = cn:cn:j*cn;
      colidx = colidx(ones(c(j),1),:);
      colidx = colidx(:);
      colidx = colidx(:,ones(1,length(oldidx)/(j*c(j))));
      newidx = oldidx + colidx(:); 

      % do the swap
      q = P(newidx);
      P(newidx)=P(oldidx);
      P(oldidx)=q;
   end
end

【讨论】：