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
让我试着用Kotlin来解决这个问题:
fun <T> List<T>.permutations(): List<List<T>> {
//escape case
if (this.isEmpty()) return emptyList()
if (this.size == 1) return listOf(this)
if (this.size == 2) return listOf(listOf(this.first(), this.last()), listOf(this.last(), this.first()))
//recursive case
return this.flatMap { lastItem ->
this.minus(lastItem).permutations().map { it.plus(lastItem) }
}
}
核心概念:将长链表分解成小链表+递归
长答案与示例列表[1,2,3,4]:
即使是一个4种组合的列表,在脑海中列出所有可能的排列已经有点令人困惑了,我们需要做的就是避免这种情况。我们很容易理解如何对大小为0、1和2的列表进行排列,因此我们所需要做的就是将它们分解为这些大小中的任何一个,并将它们正确地组合起来。想象一台头奖机器:这个算法将从右向左旋转,然后写下
当列表大小为0或1时,返回空/列表为1 当列表大小为2时处理(例如[3,4]),并生成2个排列([3,4]& [4,3]) 对于每一项,将其标记为最后一项中的最后一项,并找到列表中其余项目的所有排列。(例如,把[4]放在桌子上,把[1,2,3]重新排列) 现在对它的子元素进行所有的排列,把它自己放回列表的末尾(例如:[1,2,3][,4],[1,3,2][,4],[2,3,1][,4],…)
其他回答
其中一个简单的解决方案是使用两个指针继续递归地交换字符。
public static void main(String[] args)
{
String str="abcdefgh";
perm(str);
}
public static void perm(String str)
{ char[] char_arr=str.toCharArray();
helper(char_arr,0);
}
public static void helper(char[] char_arr, int i)
{
if(i==char_arr.length-1)
{
// print the shuffled string
String str="";
for(int j=0; j<char_arr.length; j++)
{
str=str+char_arr[j];
}
System.out.println(str);
}
else
{
for(int j=i; j<char_arr.length; j++)
{
char tmp = char_arr[i];
char_arr[i] = char_arr[j];
char_arr[j] = tmp;
helper(char_arr,i+1);
char tmp1 = char_arr[i];
char_arr[i] = char_arr[j];
char_arr[j] = tmp1;
}
}
}
这对我很有效。
import java.util.Arrays;
public class StringPermutations{
public static void main(String args[]) {
String inputString = "ABC";
permute(inputString.toCharArray(), 0, inputString.length()-1);
}
public static void permute(char[] ary, int startIndex, int endIndex) {
if(startIndex == endIndex){
System.out.println(String.valueOf(ary));
}else{
for(int i=startIndex;i<=endIndex;i++) {
swap(ary, startIndex, i );
permute(ary, startIndex+1, endIndex);
swap(ary, startIndex, i );
}
}
}
public static void swap(char[] ary, int x, int y) {
char temp = ary[x];
ary[x] = ary[y];
ary[y] = temp;
}
}
让我们以输入abc为例。
从集合(["c"])中的最后一个元素(c)开始,然后将最后第二个元素(b)添加到它的前面,末尾和中间的每个可能位置,使其["bc", "cb"],然后以同样的方式将后面的下一个元素(a)添加到集合中的每个字符串中,使其:
"a" + "bc" = ["abc", "bac", "bca"] and "a" + "cb" = ["acb" ,"cab", "cba"]
因此整个排列:
["abc", "bac", "bca","acb" ,"cab", "cba"]
代码:
public class Test
{
static Set<String> permutations;
static Set<String> result = new HashSet<String>();
public static Set<String> permutation(String string) {
permutations = new HashSet<String>();
int n = string.length();
for (int i = n - 1; i >= 0; i--)
{
shuffle(string.charAt(i));
}
return permutations;
}
private static void shuffle(char c) {
if (permutations.size() == 0) {
permutations.add(String.valueOf(c));
} else {
Iterator<String> it = permutations.iterator();
for (int i = 0; i < permutations.size(); i++) {
String temp1;
for (; it.hasNext();) {
temp1 = it.next();
for (int k = 0; k < temp1.length() + 1; k += 1) {
StringBuilder sb = new StringBuilder(temp1);
sb.insert(k, c);
result.add(sb.toString());
}
}
}
permutations = result;
//'result' has to be refreshed so that in next run it doesn't contain stale values.
result = new HashSet<String>();
}
}
public static void main(String[] args) {
Set<String> result = permutation("abc");
System.out.println("\nThere are total of " + result.size() + " permutations:");
Iterator<String> it = result.iterator();
while (it.hasNext()) {
System.out.println(it.next());
}
}
}
倒计时Quickperm算法的通用实现,表示#1(可伸缩,非递归)。
/**
* Generate permutations based on the
* Countdown <a href="http://quickperm.org/">Quickperm algorithm</>.
*/
public static <T> List<List<T>> generatePermutations(List<T> list) {
List<T> in = new ArrayList<>(list);
List<List<T>> out = new ArrayList<>(factorial(list.size()));
int n = list.size();
int[] p = new int[n +1];
for (int i = 0; i < p.length; i ++) {
p[i] = i;
}
int i = 0;
while (i < n) {
p[i]--;
int j = 0;
if (i % 2 != 0) { // odd?
j = p[i];
}
// swap
T iTmp = in.get(i);
in.set(i, in.get(j));
in.set(j, iTmp);
i = 1;
while (p[i] == 0){
p[i] = i;
i++;
}
out.add(new ArrayList<>(in));
}
return out;
}
private static int factorial(int num) {
int count = num;
while (num != 1) {
count *= --num;
}
return count;
}
它需要list,因为泛型不能很好地使用数组。
这是一个更快的解决方案,因为它不受字符串连接计算复杂度O(n^2)的影响。另一方面它是无循环的,完全递归的
public static void main(String[] args) {
permutation("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ");
}
private static void permutation(String str) {
char[] stringArray = str.toCharArray();
printPermutation(stringArray, 0, stringArray.length, 0, 1);
}
private static void printPermutation(char[] string, int loopCounter, int length, int indexFrom, int indexTo) {
// Stop condition
if (loopCounter == length)
return;
/*
When reaching the end of the array:
1- Reset loop indices.
2- Increase length counter.
*/
if (indexTo == length) {
indexFrom = 0;
indexTo = 1;
++loopCounter;
}
// Print.
System.out.println(string);
// Swap from / to indices.
char temp = string[indexFrom];
string[indexFrom] = string[indexTo];
string[indexTo] = temp;
// Go for next iteration.
printPermutation(string, loopCounter, length, ++indexFrom, ++indexTo);
}
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