JavaScript 实现笛卡尔积算法详解
作者:拾光时间:2026-10-30 17:54:13浏览:435
本文详细介绍如何使用 JavaScript 实现数学集合的笛卡尔积运算。通过处理单数组、双数组及多数组场景,利用递归或迭代策略生成有序对与 n 元组。文章提供完整的工具类代码及 HTML 测试用例,帮助开发者快速掌握该算法在实际业务中的应用。
JavaScript 实现笛卡尔积算法
JavaScript 实现笛卡尔积算法
需要特别说明的是,文中所指的“集合”概念源自数学定义,而非 ES6 标准中的 Set 对象。
整体实现逻辑如下:
- 函数接收一个二维数组作为输入,其中每个子数组代表一个参与计算的集合。最终返回一个二维数组,其内部每个子数组即为计算得出的有序对或 n 元有序组。
- 若输入仅包含一个集合,为了保持接口兼容性,返回格式为 [[a],[b]...] 形式的二维数组。
- 当输入仅包含两个集合时,直接通过普通的嵌套循环即可计算出结果。
- 若输入包含三个或更多集合,算法策略为先计算最后两个集合的笛卡尔积,随后依次将前面的集合与前述结果进行合并计算。
核心代码实现
具体实现代码如下:
descartes.js
/**
* Created by Hawk on 2016/6/18.
*/
var DescartesUtils = {
/**
* 如果传入的参数只有一个数组,求笛卡尔积结果
* @param arr1 一维数组
* @returns {Array}
*/
descartes1:function(arr1){
// 返回结果,是一个二维数组
var result = [];
var i = 0;
for (i = 0; i < arr1.length; i++) {
var item1 = arr1[i];
result.push([item1]);
}
return result;
},
/**
* 如果传入的参数只有两个数组,求笛卡尔积结果
* @param arr1 一维数组
* @param arr2 一维数组
* @returns {Array}
*/
descartes2: function(arr1, arr2) {
// 返回结果,是一个二维数组
var result = [];
var i = 0, j = 0;
for (i = 0; i < arr1.length; i++) {
var item1 = arr1[i];
for (j = 0; j < arr2.length; j++) {
var item2 = arr2[j];
result.push([item1, item2]);
}
}
return result;
},
/**
*
* @param arr2D 二维数组
* @param arr1D 一维数组
* @returns {Array}
*/
descartes2DAnd1D: function(arr2D, arr1D) {
var i = 0, j = 0;
// 返回结果,是一个二维数组
var result = [];
for (i = 0; i < arr2D.length; i++) {
var arrOf2D = arr2D[i];
for (j = 0; j < arr1D.length; j++) {
var item1D = arr1D[j];
result.push(arrOf2D.concat(item1D));
}
}
return result;
},
descartes3: function(list) {
var listLength = list.length;
var i = 0, j = 0;
// 返回结果,是一个二维数组
var result = [];
// 为了便于观察,采用这种顺序
var arr2D = DescartesUtils.descartes2(list[0], list[1]);
for (i = 2; i < listLength; i++) {
var arrOfList = list[i];
arr2D = DescartesUtils.descartes2DAnd1D(arr2D, arrOfList);
}
return arr2D;
},
//笛卡儿积组合
descartes: function(list)
{
if (!list) {
return [];
}
if (list.length <= 0) {
return [];
}
if (list.length == 1) {
return DescartesUtils.descartes1(list[0]);
}
if (list.length == 2) {
return DescartesUtils.descartes2(list[0], list[1]);
}
if (list.length >= 3) {
return DescartesUtils.descartes3(list);
}
}
};
descartes.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title></title>
<script type="text/javascript" src="descartes.js"></script>
</head>
<body>
<div id="resultDiv"></div>
<script type="text/javascript">
var arr1 = [1,2,3];
var arr2 = ["a", "b", "c", "d"];
var list = [arr1, arr2];
var list2 = [
[1,2,3],
["a", "b", "c"],
["A", "B"],
["啊","把","车","的"]
];
var result = DescartesUtils.descartes(list2);
var html = "";
for (var i = 0; i < result.length; i++) {
html = html + result[i].join(",") + "<br>";
}
document.getElementById("resultDiv").innerHTML = html;
</script>
</body>
</html>
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