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字典序列算法
字典序列算法是一种非递归算法。而它正是STL中Next_permutation的实现算法。我们来看看他的思路吧:
它的整体思想是让排列成为可递推的数列,也就是说从前一状态的排列,可以推出一种新的状态,直到最终状态。比如说,最初状态是12345,最终状态是54321。其实我觉得这跟我们手动做全排列是一样的。首先是12345,然后12354,然后12435,12453....逐渐地从后往前递增。
看看算法描述:
首先,将待排序列变成有序(升序)序列。然后,从后向前寻找,找到相邻的两个元素,Ti<Tj,(j=i+1)。如果没有找到,则说明整个序列已经是降序排列了,也就是说到达最终状态54321了。此时,全排列结束。
接着,如果没有结束,从后向前找到第一个元素Tk,使得Tk>Ti(很多时候k=j),找到它,交换Ti跟Tk,并且将Tj到Tn(Tn是最后一个元素)的子序列进行倒置操作。输出此序列。并回到第二步继续寻找ij.
例如839647521是数字1~9的一个排列。从它生成下一个排列的步骤如下:
自右至左找出排列中第一个比右边数字小的数字4 839647521
在该数字后的数字中找出比4大的数中最小的一个5 839647521
将5与4交换 839657421
将7421倒转 839651247
所以839647521的下一个排列是839651247。
839651247的下一个排列是839651274。
(注:何谓按字典序排列
对两个字符串,先按字典顺序比较第一个字符,第一个字符相同的,比较第二字符,依此类推。。。
例:字符集{1,2,3},较小的数字较先,这样按字典序生成的全排列是:123,132,213,231,312,321。)
import java.util.Scanner;
public class S1 {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO 自动生成方法存根
S1 a = new S1();
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入要排列的元素有多少种:");
int count = input.nextInt();
int[] p = new int[count];
for (int i = 1; i <= p.length; i++) {
p[i-1] = i;
}
boolean con;
do {
a.pr(p);//输出排列p
con = a.next(p);//求出按字典序排列的下一个排列p
} while (con);
}
public int indexof(int[] n) {
int index = -1;
for (int i = n.length - 1; i >= 1; i--) {
if (n[i-1] < n) {
index = i - 1;
break;
}
}
return index;
}
public int indexmin(int ini, int[] n) {
int index = n.length - 1;
int min = n[ini + 1];
for (int i = ini + 1; i < n.length; i++) {
if (n <= min && n > n[ini]) {
min = n[ i ];
index = i;
}
}
return index;
}
public void swap(int index1, int index2, int[] n) {
int temp;
temp = n[index1];
n[index1] = n[index2];
n[index2] = temp;
}
public void oppositeDirection(int index1, int[] n) {
for (int i = index1 + 1, j = n.length - 1, k = 0, temp; k <= (n.length - i) / 2; i++, j--, k++) {
temp = n;
n = n[j];
n[j] = temp;
}
}
public boolean next(int[] n) {
int index1 = indexof(n);
if (index1 == -1) {
return false;
}
int index2 = indexmin(index1, n);
swap(index1, index2, n);
oppositeDirection(index1, n);
return true;
}
public void pr(int[] n) {
for (int i = 0; i < n.length; i++) {
System.out.print(n + " ");
}
System.out.println();
}
}
运行:
C:\bat>java S1
请输入要排列的元素有多少种:3
1 2 3
1 3 2
2 1 3
2 3 1
3 1 2
3 2 1
C:\bat>java S1
请输入要排列的元素有多少种:4
1 2 3 4
1 2 4 3
1 3 2 4
1 3 4 2
1 4 2 3
1 4 3 2
2 1 3 4
2 1 4 3
2 3 1 4
2 3 4 1
2 4 1 3
2 4 3 1
3 1 2 4
3 1 4 2
3 2 1 4
3 2 4 1
3 4 1 2
3 4 2 1
4 1 2 3
4 1 3 2
4 2 1 3
4 2 3 1
4 3 1 2
4 3 2 1 |
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