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);
        }
    }
}

以下是我在《破解编程面试》(P54)一书中提出的解决方案:

/**
 * List permutations of a string.
 * 
 * @param s the input string
 * @return  the list of permutations
 */
public static ArrayList<String> permutation(String s) {
    // The result
    ArrayList<String> res = new ArrayList<String>();
    // If input string's length is 1, return {s}
    if (s.length() == 1) {
        res.add(s);
    } else if (s.length() > 1) {
        int lastIndex = s.length() - 1;
        // Find out the last character
        String last = s.substring(lastIndex);
        // Rest of the string
        String rest = s.substring(0, lastIndex);
        // Perform permutation on the rest string and
        // merge with the last character
        res = merge(permutation(rest), last);
    }
    return res;
}

/**
 * @param list a result of permutation, e.g. {"ab", "ba"}
 * @param c    the last character
 * @return     a merged new list, e.g. {"cab", "acb" ... }
 */
public static ArrayList<String> merge(ArrayList<String> list, String c) {
    ArrayList<String> res = new ArrayList<>();
    // Loop through all the string in the list
    for (String s : list) {
        // For each string, insert the last character to all possible positions
        // and add them to the new list
        for (int i = 0; i <= s.length(); ++i) {
            String ps = new StringBuffer(s).insert(i, c).toString();
            res.add(ps);
        }
    }
    return res;
}

字符串"abcd"的运行输出:

第一步:合并[a]和b: [ba, ab] 步骤2:Merge [ba, ab]和c: [cba, bca, bac, cab, acb, abc] 第三步:Merge [cba, bca, bac, cab, acb, abc]和d: [dcba, cdba, cbad, cbca, bdcad

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]，…)

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());
        }
    }
}

下面是一个java实现:

/* All Permutations of a String */

import java.util.*;
import java.lang.*;
import java.io.*;

/* Complexity O(n*n!) */
class Ideone
{
     public static ArrayList<String> strPerm(String str, ArrayList<String> list)
     {
        int len = str.length();
        if(len==1){
            list.add(str);
            return list;
        }

        list = strPerm(str.substring(0,len-1),list);
        int ls = list.size();
        char ap = str.charAt(len-1);
        for(int i=0;i<ls;i++){
            String temp = list.get(i);
            int tl = temp.length();
            for(int j=0;j<=tl;j++){
                list.add(temp.substring(0,j)+ap+temp.substring(j,tl));  
            }
        }

        while(true){
            String temp = list.get(0);
            if(temp.length()<len)
                list.remove(temp);
            else
                break;
        }

        return list;
    }

    public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
    {
        String str = "abc";
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

        list = strPerm(str,list);
        System.out.println("Total Permutations : "+list.size());
        for(int i=0;i<list.size();i++)
            System.out.println(list.get(i));

    }
}

http://ideone.com/nWPb3k

这就是我通过对排列和递归函数调用的基本理解所做的。虽然要花点时间，但都是独立完成的。

public class LexicographicPermutations {

public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    String s="abc";
    List<String>combinations=new ArrayList<String>();
    combinations=permutations(s);
    Collections.sort(combinations);
    System.out.println(combinations);
}

private static List<String> permutations(String s) {
    // TODO Auto-generated method stub
    List<String>combinations=new ArrayList<String>();
    if(s.length()==1){
        combinations.add(s);
    }
    else{
        for(int i=0;i<s.length();i++){
            List<String>temp=permutations(s.substring(0, i)+s.substring(i+1));
            for (String string : temp) {
                combinations.add(s.charAt(i)+string);
            }
        }
    }
    return combinations;
}}

生成输出为[abc, acb, bac, bca, cab, cba]。

它背后的基本逻辑是

对于每个字符，将其视为第一个字符，并找出剩余字符的组合。例[abc](abc的组合)->。

a->[bc](a x Combination of (bc))->{abc,acb} b->[ac](b x组合(ac))->{bac,bca} c->[ab](c x Combination of (ab))->{cab,cba}

然后递归地分别调用每个[bc]，[ac]和[ab]。