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

使用递归。

依次尝试每个字母作为第一个字母,然后使用递归调用找到剩余字母的所有排列。 基本情况是,当输入是空字符串时,唯一的排列就是空字符串。

其他回答

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)

串的排列:

public static void main(String args[]) {
    permu(0,"ABCD");
}

static void permu(int fixed,String s) {
    char[] chr=s.toCharArray();
    if(fixed==s.length())
        System.out.println(s);
    for(int i=fixed;i<s.length();i++) {
        char c=chr[i];
        chr[i]=chr[fixed];
        chr[fixed]=c;
        permu(fixed+1,new String(chr));
    }   
}

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。

基于Heap算法的我的实现:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class PermutationString {
public static List<String> permute(char[] str, int n) {
    List<String> permutations = new ArrayList<>();
    if (n == 1) {
        permutations.add(new String(str));
    }
    else {
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            permutations.addAll(permute(str, n-1));
            if (n % 2 == 0) {
                swap(str, i, n-1);
            }
            else {
                swap(str, 0, n-1);
            }
        }
    }
    return permutations;
}


public static void swap(char[] str, int i, int j) {
    char temp = str[i];
    str[i] = str[j];
    str[j] = temp;
}

public static void main(String[] args) {

    List<String> permutations = permute("abcdefgh".toCharArray(), 8);

    System.out.println(permutations);

}
}

时间复杂度为O(n!* n), O(n)为空间复杂度。

基于Mark Byers的回答,我想出了这个解决方案:

JAVA

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        myPerm("ABCD", 0);
    }

    private static void myPerm(String str, int index)
    {
        if (index == str.length()) System.out.println(str);

        for (int i = index; i < str.length(); i++)
        {
            char prefix = str.charAt(i);
            String suffix = str.substring(0,i) + str.substring(i+1);

            myPerm(prefix + suffix, index + 1);
        }
    }
}

C#

我还使用新的c# 8.0范围操作符在c#中编写了该函数

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            myPerm("ABCD", 0);
        }

        private static void myPerm(string str, int index)
        {
            if (index == str.Length) Console.WriteLine(str);

            for (int i = index; i < str.Length; i++)
            {
                char prefix = str[i];
                string suffix = str[0..i] + str[(i + 1)..];

                myPerm(prefix + suffix, index + 1);
            }
        }
    

我们只是把每个字母放在开头,然后排列。 第一次迭代是这样的:

/*
myPerm("ABCD",0)  
  prefix = "A"  
  suffix = "BCD"  
  myPerm("ABCD",1)  
    prefix = "B"  
    suffix = "ACD"  
    myPerm("BACD",2)  
      prefix = "C"  
      suffix = "BAD"  
      myPerm("CBAD",3)  
        prefix = "D"  
        suffix = "CBA"  
        myPerm("DCBA",4)  
          Console.WriteLine("DCBA")
*/