找出弦的所有排列的优雅方法是什么。例如,ba的排列,将是ba和ab,但更长的字符串,如abcdefgh?是否有Java实现示例?
当前回答
使用Set操作建模“依赖于其他选择的选择”更容易理解相关排列 使用依赖排列,可用的选择减少,因为位置被从左到右的选定字符填充。递归调用的终端条件是测试可用选择集是否为空。当满足终端条件时,置换完成,并存储到“结果”列表中。
public static List<String> stringPermutation(String s) {
List<String> results = new ArrayList<>();
Set<Character> charSet = s.chars().mapToObj(m -> (char) m).collect(Collectors.toSet());
stringPermutation(charSet, "", results);
return results;
}
private static void stringPermutation(Set<Character> charSet,
String prefix, List<String> results) {
if (charSet.isEmpty()) {
results.add(prefix);
return;
}
for (Character c : charSet) {
Set<Character> newSet = new HashSet<>(charSet);
newSet.remove(c);
stringPermutation(newSet, prefix + c, results);
}
}
该代码可以泛化为一组对象查找排列。在本例中,我使用了一组颜色。
public enum Color{
ORANGE,RED,BULE,GREEN,YELLOW;
}
public static List<List<Color>> colorPermutation(Set<Color> colors) {
List<List<Color>> results = new ArrayList<>();
List<Color> prefix = new ArrayList<>();
permutation(colors, prefix, results);
return results;
}
private static <T> void permutation(Set<T> set, List<T> prefix, List<List<T>> results) {
if (set.isEmpty()) {
results.add(prefix);
return;
}
for (T t : set) {
Set<T> newSet = new HashSet<>(set);
List<T> newPrefix = new ArrayList<>(prefix);
newSet.remove(t);
newPrefix.add(t);
permutation(newSet, newPrefix, results);
}
}
测试代码。
public static void main(String[] args) {
List<String> stringPerm = stringPermutation("abcde");
System.out.println("# of permutations:" + stringPerm.size());
stringPerm.stream().forEach(e -> System.out.println(e));
Set<Color> colorSet = Arrays.stream(Color.values()).collect(Collectors.toSet());
List<List<Color>> colorPerm = colorPermutation(colorSet);
System.out.println("# of permutations:" + colorPerm.size());
colorPerm.stream().forEach(e -> System.out.println(e));
}
其他回答
使用位操作可以很容易地做到这一点。“我们都知道,任何给定的有N个元素的集合有2N个可能的子集。如果我们用一个位来表示子集中的每个元素呢?位可以是0或1,因此我们可以用它来表示对应的元素是否属于这个给定的子集。所以每个位模式代表一个子集。”(复制文本)
private void getPermutation(String str)
{
if(str==null)
return;
Set<String> StrList = new HashSet<String>();
StringBuilder strB= new StringBuilder();
for(int i = 0;i < (1 << str.length()); ++i)
{
strB.setLength(0); //clear the StringBuilder
for(int j = 0;j < str.length() ;++j){
if((i & (1 << j))>0){ // to check whether jth bit is set
strB.append(str.charAt(j));
}
}
if(!strB.toString().isEmpty())
StrList.add(strB.toString());
}
System.out.println(Arrays.toString(StrList.toArray()));
}
我们可以用阶乘来计算有多少字符串以某个字母开头。
示例:取输入abcd。(3!) == 6个字符串将以abcd中的每个字母开头。
static public int facts(int x){
int sum = 1;
for (int i = 1; i < x; i++) {
sum *= (i+1);
}
return sum;
}
public static void permutation(String str) {
char[] str2 = str.toCharArray();
int n = str2.length;
int permutation = 0;
if (n == 1) {
System.out.println(str2[0]);
} else if (n == 2) {
System.out.println(str2[0] + "" + str2[1]);
System.out.println(str2[1] + "" + str2[0]);
} else {
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (true) {
char[] str3 = str.toCharArray();
char temp = str3[i];
str3[i] = str3[0];
str3[0] = temp;
str2 = str3;
}
for (int j = 1, count = 0; count < facts(n-1); j++, count++) {
if (j != n-1) {
char temp1 = str2[j+1];
str2[j+1] = str2[j];
str2[j] = temp1;
} else {
char temp1 = str2[n-1];
str2[n-1] = str2[1];
str2[1] = temp1;
j = 1;
} // end of else block
permutation++;
System.out.print("permutation " + permutation + " is -> ");
for (int k = 0; k < n; k++) {
System.out.print(str2[k]);
} // end of loop k
System.out.println();
} // end of loop j
} // end of loop i
}
}
在这里和其他论坛给出的所有解决方案中,我最喜欢Mark Byers。这个描述实际上让我自己思考并编写了代码。 可惜我不能投票支持他的解决方案,因为我是新手。 无论如何,这是我对他的描述的实现
public class PermTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String str = "abcdef";
StringBuffer strBuf = new StringBuffer(str);
doPerm(strBuf,0);
}
private static void doPerm(StringBuffer str, int index){
if(index == str.length())
System.out.println(str);
else { //recursively solve this by placing all other chars at current first pos
doPerm(str, index+1);
for (int i = index+1; i < str.length(); i++) {//start swapping all other chars with current first char
swap(str,index, i);
doPerm(str, index+1);
swap(str,i, index);//restore back my string buffer
}
}
}
private static void swap(StringBuffer str, int pos1, int pos2){
char t1 = str.charAt(pos1);
str.setCharAt(pos1, str.charAt(pos2));
str.setCharAt(pos2, t1);
}
}
我更喜欢这个解决方案,而不是第一个解决方案,因为这个解决方案使用StringBuffer。我不会说我的解决方案没有创建任何临时字符串(它实际上在system.out.println中创建,其中调用StringBuffer的toString())。但我只是觉得这比第一个解决方案好太多的字符串字面值被创建。可能有些性能人员可以根据“内存”来评估这一点(对于“时间”来说,由于额外的“交换”,它已经滞后了)
使用递归。
当输入是空字符串时,唯一的排列就是空字符串。尝试将字符串中的每个字母作为第一个字母,然后使用递归调用找到其余字母的所有排列。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
class Permutation {
private static List<String> permutation(String prefix, String str) {
List<String> permutations = new ArrayList<>();
int n = str.length();
if (n == 0) {
permutations.add(prefix);
} else {
for (int i = 0; i < n; i++) {
permutations.addAll(permutation(prefix + str.charAt(i), str.substring(i + 1, n) + str.substring(0, i)));
}
}
return permutations;
}
public static void main(String[] args) {
List<String> perms = permutation("", "abcd");
String[] array = new String[perms.size()];
for (int i = 0; i < perms.size(); i++) {
array[i] = perms.get(i);
}
int x = array.length;
for (final String anArray : array) {
System.out.println(anArray);
}
}
}
这里有一个优雅的,非递归的O(n!)解:
public static StringBuilder[] permutations(String s) {
if (s.length() == 0)
return null;
int length = fact(s.length());
StringBuilder[] sb = new StringBuilder[length];
for (int i = 0; i < length; i++) {
sb[i] = new StringBuilder();
}
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
char ch = s.charAt(i);
int times = length / (i + 1);
for (int j = 0; j < times; j++) {
for (int k = 0; k < length / times; k++) {
sb[j * length / times + k].insert(k, ch);
}
}
}
return sb;
}
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