如何获取两个向量间的所有一对一唯一匹配组合？

你要的其实是两个集合之间的所有一对一且无重复的匹配（双射），本质就是对第二个集合生成所有排列，再将每个排列与第一个集合按位置一一配对就行。以下是具体实现方法：

用gtools包（推荐） #

gtools里的permutations()函数能直接生成第二个集合的所有排列，之后把每个排列和第一个集合组合成匹配表格：

# 先安装并加载包（没装过的话）
# install.packages("gtools")
library(gtools)

set1 <- c(1, 2, 3)
set2 <- c(4, 5, 6)

# 生成set2的所有排列，每行是一个唯一的排列结果
all_perms <- permutations(n = length(set2), r = length(set2), v = set2)

# 把每个排列和set1配对，得到所有合法匹配
all_valid_matches <- lapply(1:nrow(all_perms), function(idx) {
  data.frame(set1 = set1, set2 = all_perms[idx, ])
})

# 查看结果
all_valid_matches

运行后all_valid_matches会包含6个数据框，每个对应你列出的一种合法组合，比如第一个：

set1 set2
1    1    4
2    2    5
3    3    6

基础R实现（不用额外包） #

如果不想装第三方包，可以用combinat包的permn()函数：

# 安装加载combinat包
# install.packages("combinat")
library(combinat)

set1 <- c(1, 2, 3)
set2 <- c(4, 5, 6)

# 生成set2的所有排列
all_perms <- permn(set2)

# 组合成匹配表格
all_valid_matches <- lapply(all_perms, function(perm) {
  data.frame(set1 = set1, set2 = perm)
})

为啥expand_grid()不行？ #

tidyr::expand_grid()生成的是两个集合的笛卡尔积，也就是每个set1元素会和所有set2元素配对，这会出现重复使用set2元素的非法情况（比如set1的1同时匹配4和5），完全不符合你要的一对一约束。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jake Thompson