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

所有之前的贡献者都很好地解释和提供了代码。我想我也应该分享这个方法,因为它可能也会帮助到别人。解决方案基于(堆算法)

一些事情:

注意excel中最后一项的描述只是为了帮助你更好地可视化逻辑。因此,最后一列的实际值将是2,1,0(如果我们要运行代码,因为我们处理的是数组,而数组以0开头)。 交换算法基于当前位置的偶数或奇数值发生。如果你看一下swap方法被调用的位置,你就会明白这一点。你可以看到发生了什么。

事情是这样的:

public static void main(String[] args) {

        String ourword = "abc";
        String[] ourArray = ourword.split("");
        permute(ourArray, ourArray.length);

    }

    private static void swap(String[] ourarray, int right, int left) {
        String temp = ourarray[right];
        ourarray[right] = ourarray[left];
        ourarray[left] = temp;
    }

    public static void permute(String[] ourArray, int currentPosition) {
        if (currentPosition == 1) {
            System.out.println(Arrays.toString(ourArray));
        } else {
            for (int i = 0; i < currentPosition; i++) {
                // subtract one from the last position (here is where you are
                // selecting the the next last item 
                permute(ourArray, currentPosition - 1);

                // if it's odd position
                if (currentPosition % 2 == 1) {
                    swap(ourArray, 0, currentPosition - 1);
                } else {
                    swap(ourArray, i, currentPosition - 1);
                }
            }
        }
    }

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)

/** Returns an array list containing all
 * permutations of the characters in s. */
public static ArrayList<String> permute(String s) {
    ArrayList<String> perms = new ArrayList<>();
    int slen = s.length();
    if (slen > 0) {
        // Add the first character from s to the perms array list.
        perms.add(Character.toString(s.charAt(0)));

        // Repeat for all additional characters in s.
        for (int i = 1;  i < slen;  ++i) {

            // Get the next character from s.
            char c = s.charAt(i);

            // For each of the strings currently in perms do the following:
            int size = perms.size();
            for (int j = 0;  j < size;  ++j) {

                // 1. remove the string
                String p = perms.remove(0);
                int plen = p.length();

                // 2. Add plen + 1 new strings to perms.  Each new string
                //    consists of the removed string with the character c
                //    inserted into it at a unique location.
                for (int k = 0;  k <= plen;  ++k) {
                    perms.add(p.substring(0, k) + c + p.substring(k));
                }
            }
        }
    }
    return perms;
}

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],…)

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。

//插入每个字符到数组列表中

static ArrayList al = new ArrayList();

private static void findPermutation (String str){
    for (int k = 0; k < str.length(); k++) {
        addOneChar(str.charAt(k));
    }
}

//insert one char into ArrayList
private static void addOneChar(char ch){
    String lastPerStr;
    String tempStr;
    ArrayList locAl = new ArrayList();
    for (int i = 0; i < al.size(); i ++ ){
        lastPerStr = al.get(i).toString();
        //System.out.println("lastPerStr: " + lastPerStr);
        for (int j = 0; j <= lastPerStr.length(); j++) {
            tempStr = lastPerStr.substring(0,j) + ch + 
                    lastPerStr.substring(j, lastPerStr.length());
            locAl.add(tempStr);
            //System.out.println("tempStr: " + tempStr);
        }
    }
    if(al.isEmpty()){
        al.add(ch);
    } else {
        al.clear();
        al = locAl;
    }
}

private static void printArrayList(ArrayList al){
    for (int i = 0; i < al.size(); i++) {
        System.out.print(al.get(i) + "  ");
    }
}