matlab中perms的非递归实现，兼容Coder

Question

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。我在我的代码中广泛使用 perms 。在线查看后，我发现很少有关于如何在没有 perms 的情况下生成所有排列列表的建议，但它已完成 "by hand"，这意味着对于具有 3 个元素的排列，我们有三个 for 循环，我们有 4 个元素4 个循环等

1:4 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，关于如何将其转换为 n 个元素的任何建议？像

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

... ?


thank you

Answer 1

这里的问题是perms使用递归，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。

有意思的是，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，排列的顺序不同，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 进行测试，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

matlab中perms的非递归实现，兼容Coder

Non-recursive implementation of perms in Matlab, compatible with Coder

c++

matlab

permutation

matlab-coder

perms