遍历所有二进制组合，其中一些数字为“？”

Question

我必须生成给定字符串的所有可能的二进制表示，其中一些字符是“？”其他为 1 或 0。

我正在尝试进行递归搜索，但遇到了一些我无法弄清楚的奇怪问题。

userInput = list(input())
anslist = []
def fill(inp):
    #print(inp)
    if inp.count("?") == 0:
        print(inp, "WAS ADDED")
        anslist.append(inp)
        return


    for a in range(0, len(userInput)):
        if inp[a] == "?":
            inp[a] = 1
            fill(inp)
            inp[a] = 0
            fill(inp)
            return
print(anslist)   

对于输入 ?01?1 我应该得到： 00101、00111、10101 和 10111 但我明白了 10111 10101 00101 打印出来。此外，anslist 无法正常工作。我似乎无法弄清楚这一点。

Answer 1

a list 是一个可变 类型，这意味着您只有一个 列表，所有修改都在其中进行。这会导致您的第一个电话 fill(inp) 也填充剩余的“？”在inp，因此只给你一个结果，第二个选项是第一个？ （第一个？=1：两个结果，第一个？=0：一个结果，因为第一个？的最后一个结果仍然保存在列表中）

要解决此问题，请使用list.copy()。这会将列表的副本传递给fill()，从而使原始列表保持原样。

带有.copy() 和其他小修改的完整代码：

anslist = []
def fill(inp):
    if inp.count("?") == 0:
        print(inp, "WAS ADDED")
        anslist.append(inp)
        return

    for a in range(len(inp)):  # range(0, x) is equivalent to range(x); try to limit global variables
        if inp[a] == "?":
            inp[a] = 1
            fill(inp.copy())  # list is mutable
            inp[a] = 0
            fill(inp.copy())  # see above
            return
user_input = list(input())
fill(user_input)
print(anslist)

Answer 2

这是不使用内置工具的示例解决方案。在这里我们使用递归，当我们出现'？在迭代我们的输入时，我们将其替换为“0”和“1”，并在当前索引之后添加fill() 的结果。

userInput = input()

def fill(inp):
    ret = []
    for idx, i in enumerate(inp):
        if i == '?':
            for rest in fill(inp[idx+1:]):
                ret.append(inp[:idx] + '0' + rest)
                ret.append(inp[:idx] + '1' + rest)
            break
    else:
        return [inp]
    return ret

print(fill(userInput))

输出

?01?1 -> ['00101', '10101', '00111', '10111']
???   -> ['000', '100', '010', '110', '001', '101', '011', '111']

Answer 3

import itertools
import re

inp = "?01?1"
for combination in itertools.product("01", repeat=inp.count("?")):
    i_combination = iter(combination)
    print(re.sub("\?",lambda m: next(i_combination),inp))

这只是使用内置的itertools.product 来创建所有可能的长度为 N 的“01”字符串（无论字符串中有多少问号）

然后它将其中的每一个转换为一个迭代器，其中每个项目一被看到就被消耗掉，

然后我们使用re.sub 将我们的产品替换为我们的原始字符串，代替我们的问号

这里是repl https://repl.it/@JoranBeasley/AssuredAncientOpengroup

我在这里的评论中看到你不想使用内置函数......所以我猜没关系

如果您不想使用内置的 itertools.product .. . 只需编写您自己的

def my_product(s,r):
  if r < 1:
    yield ""
  for i in range(r):
    for c in s:
      for partial in  my_product(s,r-1):
        yield c+partial

与内置迭代器相同

def my_iter(s):
    for c in s:
        yield c

最后我们需要编写自己的自定义子程序

def my_substitute(s,replacement):
    iter_replacement = my_iter(replacement)
    while s.count("?"):
         s = s.replace("?",next(iter_replacement))
    return s

现在我们以同样的方式将它们联系在一起

inp = "?01?1"
for combination in my_product("01", inp.count("?")):
    print(my_substitute(inp,combination))

Answer 4

避免使用全局或库的简单解决方案：

def fill(digits):

    if not digits:
        return []

    first, *rest = digits

    strings = fill(rest) if rest else ['']

    if first == '?':
        return ['0' + string for string in strings] + ['1' + string for string in strings]

    return [first + string for string in strings]

userInput = input()

print(fill(userInput))

尝试拼写出来，而不是进行最有效的数组操作，这留给 OP 练习。

输出

> python3 test.py
?01?1
['00101', '00111', '10101', '10111']
> python3 test.py
???
['000', '001', '010', '011', '100', '101', '110', '111']
> python3 test.py
?
['0', '1']
> python3 test.py

[]
>

Answer 5

使用itertools.product 的示例python 代码（您可以使用等效的实现，但这很好）

from itertools import product

def generate_combinations(inp):
   count = 0 
   for a in range(0, len(inp)):
      if inp[a] == "?": count += 1
   combinations = []
   for comb in product(range(2), repeat=count):
      pos = 0
      cinp = inp[:]
      for a in range(len(cinp)):
         if cinp[a] == '?':
           cinp[a] = str(comb[pos])
           pos += 1
       combinations.append(cinp)
    return combinations

示例用法：

print(generate_combinations('?01?1'))