将这种递归Python方法翻译成Java的最佳方法是什么？

Question

在另一个问题中我提供了一个很好的答案，涉及为中国邮递员问题生成某些集合。

提供的答案是：

def get_pairs(s):
    if not s: yield []
    else:
        i = min(s)
        for j in s - set([i]):
           for r in get_pairs(s - set([i, j])):
               yield [(i, j)] + r

for x in get_pairs(set([1,2,3,4,5,6])):
    print x

这将输出所需的结果：

[(1, 2), (3, 4), (5, 6)]  
[(1, 2), (3, 5), (4, 6)]  
[(1, 2), (3, 6), (4, 5)]  
[(1, 3), (2, 4), (5, 6)]  
[(1, 3), (2, 5), (4, 6)]  
[(1, 3), (2, 6), (4, 5)]  
[(1, 4), (2, 3), (5, 6)]  
[(1, 4), (2, 5), (3, 6)]  
[(1, 4), (2, 6), (3, 5)]  
[(1, 5), (2, 3), (4, 6)]  
[(1, 5), (2, 4), (3, 6)]  
[(1, 5), (2, 6), (3, 4)]  
[(1, 6), (2, 3), (4, 5)]  
[(1, 6), (2, 4), (3, 5)]  
[(1, 6), (2, 5), (3, 4)]  

这确实展示了 Python 的表达能力，因为这几乎正是我为算法编写伪代码的方式。我特别喜欢yield 的使用以及集合被视为一等公民的方式。

然而，这就是我的问题。

最好的方法是什么：

1. 在 Java 中复制yield return 构造的功能？最好维护一个列表并将我的部分结果附加到该列表中吗？你会如何处理yield关键字。

2.处理集合的处理？我知道我可能可以使用实现 Set 接口的 Java 集合之一，然后使用诸如 removeAll() 之类的东西来给我一个集合差异。在这种情况下你会这么做吗？

最终，我希望在 Java 中将该方法简化为尽可能简洁和直接的方式。我认为该方法的 java 版本的返回类型可能会返回 int 数组列表或类似的内容。

当将此方法转换为 Java 时，您将如何处理上述情况？

Answer 1

为了将生成器函数转换为 Java，您必须将其重新实现为 Iterable+Iterator。例如：

def foo(x):
   for i in xrange(10):
      yield x * i
...
for x in foo(5):
   print(x)

成为（警告：代码未经测试）：

import java.util.Iterator;
import java.util.Iterable;

class Foo implements Iterable<Integer> {
   public final int x;

   public Foo(int x) {
      this.x = x;
   }

   public Iterator<Integer> iterate() {
      return new Iterator<Integer> {
         int i = 0;

         public boolean hasNext() {
            return i < 10;
         }

         public Integer next() {
            return x * (i ++);
         }
      };
   }
}
...
for (int x : new Foo(5)) {
   System.out.println(x);
}

对于集合，我确实会使用java.util.HashSet。

Answer 2

您可能想在 JVM 上运行它。为什么不使用 Scala？

我认为你可以将python代码翻译成scala中几乎相同的代码。比冗长的 java 东西好多了。最终它是 jvm 字节码，可以轻松地与您的 java 应用程序混合/协作。

Answer 3

这不是你所要求的，但我想尝试一下，所以这里有一个使用 LINQ 的 C# 解决方案：

static IEnumerable<IEnumerable<int>> getPairs(IEnumerable<int> list)
{
    if (!list.Any())
        return new [] { new int[0] };

    var first = list.First();
    return from second in list.Skip(1)
           from pair in getPairs(list.Skip(1).Where(rest => rest != second))
           select Enumerable.Concat(new [] { first, second }, pair);
}

实际上并不返回对，只是有序的整数列表，但是在这之后将其切成两半很容易。另外，很高兴看到 C# 可以与 Python 的简洁性相媲美。
测试一下：

foreach (var p in getPairs(new [] { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }))
    Console.WriteLine("[" + 
        String.Join(",", p.Select(i => i.ToString()).ToArray()) + "]");

输出：

[1,2,3,4,5,6]
[1,2,3,5,4,6]
[1,2,3,6,4,5]
[1,3,2,4,5,6]
[1,3,2,5,4,6]
[1,3,2,6,4,5]
[1,4,2,3,5,6]
[1,4,2,5,3,6]
[1,4,2,6,3,5]
[1,5,2,3,4,6]
[1,5,2,4,3,6]
[1,5,2,6,3,4]
[1,6,2,3,4,5]
[1,6,2,4,3,5]
[1,6,2,5,3,4]

归功于 Noldorin 对另一个问题的回答 LINQ 问题的一些想法。