这可以通过简单地在前面部分结果的所有位置依次插入字符串的每个字母来迭代完成。

我们以[A]开头，与B连成[BA, AB]，与C连成[CBA, BCA, BAC, CAB等]。

运行时间将是O(n!)，对于测试用例ABCD，它是1 x 2 x 3 x 4。

在上面的乘积中，1是A, 2是B，以此类推。

飞镖示例:

void main() {

  String insertAt(String a, String b, int index)
  {
    return a.substring(0, index) + b + a.substring(index);
  }

  List<String> Permute(String word) {

    var letters = word.split('');

    var p_list = [ letters.first ];

    for (var c in letters.sublist(1)) {

      var new_list = [ ];

      for (var p in p_list)
        for (int i = 0; i <= p.length; i++)
          new_list.add(insertAt(p, c, i));

      p_list = new_list;
    }

    return p_list;
  }

  print(Permute("ABCD"));

}

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));
}

另一种简单的方法是遍历字符串，选择尚未使用的字符并将其放入缓冲区，继续循环，直到缓冲区大小等于字符串长度。我更喜欢这个回溯跟踪解决方案，因为:

容易理解 容易避免重复 输出是排序的

下面是java代码:

List<String> permute(String str) {
  if (str == null) {
    return null;
  }

  char[] chars = str.toCharArray();
  boolean[] used = new boolean[chars.length];

  List<String> res = new ArrayList<String>();
  StringBuilder sb = new StringBuilder();

  Arrays.sort(chars);

  helper(chars, used, sb, res);

  return res;
}

void helper(char[] chars, boolean[] used, StringBuilder sb, List<String> res) {
  if (sb.length() == chars.length) {
    res.add(sb.toString());
    return;
  }

  for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
    // avoid duplicates
    if (i > 0 && chars[i] == chars[i - 1] && !used[i - 1]) {
      continue;
    }

    // pick the character that has not used yet
    if (!used[i]) {
      used[i] = true;
      sb.append(chars[i]);

      helper(chars, used, sb, res);

      // back tracking
      sb.deleteCharAt(sb.length() - 1);
      used[i] = false;
    }
  }
}

str输入:1231

输出列表:{1123,1132,1213,1231,1312,1321,2113,2131,2311,3112,3121,3211}

注意，输出是排序的，没有重复的结果。

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。

Java中一个非常基本的解决方案是使用递归+设置(以避免重复)，如果你想存储和返回解决方案字符串:

public static Set<String> generatePerm(String input)
{
    Set<String> set = new HashSet<String>();
    if (input == "")
        return set;

    Character a = input.charAt(0);

    if (input.length() > 1)
    {
        input = input.substring(1);

        Set<String> permSet = generatePerm(input);

        for (String x : permSet)
        {
            for (int i = 0; i <= x.length(); i++)
            {
                set.add(x.substring(0, i) + a + x.substring(i));
            }
        }
    }
    else
    {
        set.add(a + "");
    }
    return set;
}

递归是不必要的，甚至你可以直接计算任何排列，这个解决方案使用泛型来排列任何数组。

这里有关于这个algorihtm的很好的信息。

对于c#开发人员来说，这里有更有用的实现。

public static void main(String[] args) {
    String word = "12345";

    Character[] array = ArrayUtils.toObject(word.toCharArray());
    long[] factorials = Permutation.getFactorials(array.length + 1);

    for (long i = 0; i < factorials[array.length]; i++) {
        Character[] permutation = Permutation.<Character>getPermutation(i, array, factorials);
        printPermutation(permutation);
    }
}

private static void printPermutation(Character[] permutation) {
    for (int i = 0; i < permutation.length; i++) {
        System.out.print(permutation[i]);
    }
    System.out.println();
}

该算法计算每个排列的时间和空间复杂度为O(N)。

public class Permutation {
    public static <T> T[] getPermutation(long permutationNumber, T[] array, long[] factorials) {
        int[] sequence = generateSequence(permutationNumber, array.length - 1, factorials);
        T[] permutation = generatePermutation(array, sequence);

        return permutation;
    }

    public static <T> T[] generatePermutation(T[] array, int[] sequence) {
        T[] clone = array.clone();

        for (int i = 0; i < clone.length - 1; i++) {
            swap(clone, i, i + sequence[i]);
        }

        return clone;
    }

    private static int[] generateSequence(long permutationNumber, int size, long[] factorials) {
        int[] sequence = new int[size];

        for (int j = 0; j < sequence.length; j++) {
            long factorial = factorials[sequence.length - j];
            sequence[j] = (int) (permutationNumber / factorial);
            permutationNumber = (int) (permutationNumber % factorial);
        }

        return sequence;
    }

    private static <T> void swap(T[] array, int i, int j) {
        T t = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = t;
    }

    public static long[] getFactorials(int length) {
        long[] factorials = new long[length];
        long factor = 1;

        for (int i = 0; i < length; i++) {
            factor *= i <= 1 ? 1 : i;
            factorials[i] = factor;
        }

        return factorials;
    }
}