Wie berechnet man das kartesische Produkt mehrerer Mengen in Java?

Kartesisches Produkt mehrerer Mengen in Java

Die Bestimmung des kartesischen Produkts von zwei oder mehr Mengen ist eine häufige Aufgabe in der Programmierung. So führen Sie diesen Vorgang mithilfe von Java-Bibliotheken durch.

Rekursiver Ansatz

Für eine beliebige Anzahl von Mengen kann ein rekursiver Ansatz verwendet werden. Die Methode „cartesianProduct“ akzeptiert ein Array von Mengen als Argumente. Es prüft, ob die Anzahl der Sätze gültig ist und fährt mit den folgenden Schritten fort:

1. Basisfall: Wenn die Anzahl der Sätze eins ist, wird ein leerer Satz zurückgegeben.
2. Rekursiver Schritt : Für jedes Element im aktuellen Satz ruft es sich selbst rekursiv auf, um kartesische Produkte der verbleibenden Sätze zu erhalten.
3. Fügt das aktuelle Element zu jedem Produkt aus hinzu rekursiver Aufruf und fügt ihn der Ergebnismenge hinzu.

Beispielcode:

public static Set<Set<Object>> cartesianProduct(Set<?>... sets) {
    if (sets.length < 2)
        throw new IllegalArgumentException("Can't have a product of fewer than two sets (got " + sets.length + ")");

    return _cartesianProduct(0, sets);
}

private static Set<Set<Object>> _cartesianProduct(int index, Set<?>... sets) {
    Set<Set<Object>> ret = new HashSet<>();
    if (index == sets.length) {
        ret.add(new HashSet<>());
    } else {
        for (Object obj : sets[index]) {
            for (Set<Object> set : _cartesianProduct(index + 1, sets)) {
                set.add(obj);
                ret.add(set);
            }
        }
    }
    return ret;
}

Hinweis: Dieser Ansatz garantiert einen kartesischen Produkt für eine beliebige Anzahl von Sätzen, kann jedoch aufgrund der Einschränkungen von Java keine generischen Typinformationen beibehalten.

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