递归--字符串的全排列

以下转自刘海涛的网易博客:http://zhedahht.blog.163.com/blog/static/254111742007499363479/

题目:输入一个字符串,打印出该字符串中字符的所有排列。例如输入字符串abc,则输出由字符abc所能排列出来的所有字符串abcacbbacbcacabcba

分析:这是一道很好的考查对递归理解的编程题,因此在过去一年中频繁出现在各大公司的面试、笔试题中。

我们以三个字符abc为例来分析一下求字符串排列的过程。首先我们固定第一个字符a,求后面两个字符bc的排列。当两个字符bc的排列求好之后,我们把第一个字符a和后面的b交换,得到bac,接着我们固定第一个字符b,求后面两个字符ac的排列。现在是把c放到第一位置的时候了。记住前面我们已经把原先的第一个字符a和后面的b做了交换,为了保证这次c仍然是和原先处在第一位置的a交换,我们在拿c和第一个字符交换之前,先要把ba交换回来。在交换ba之后,再拿c和处在第一位置的a进行交换,得到cba。我们再次固定第一个字符c,求后面两个字符ba的排列。

既然我们已经知道怎么求三个字符的排列,那么固定第一个字符之后求后面两个字符的排列,就是典型的递归思路了。

基于前面的分析,我们可以得到如下的参考代码:

void Permutation(char* pStr, char* pBegin);

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Get the permutation of a string, 
// for example, input string abc, its permutation is 
// abc acb bac bca cba cab
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Permutation(char* pStr)
{
      Permutation(pStr, pStr);
}

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Print the permutation of a string, 
// Input: pStr   - input string
//        pBegin - points to the begin char of string 
//                 which we want to permutate in this recursion
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Permutation(char* pStr, char* pBegin)
{
      if(!pStr || !pBegin)
            return;

      // if pBegin points to the end of string,
      // this round of permutation is finished, 
      // print the permuted string
      if(*pBegin == '\0')
      {
            printf("%s\n", pStr);
      }
      // otherwise, permute string
      else
      {
            for(char* pCh = pBegin; *pCh != '\0'; ++ pCh)
            {
                  // swap pCh and pBegin
                  char temp = *pCh;
                  *pCh = *pBegin;
                  *pBegin = temp;

                  Permutation(pStr, pBegin + 1); //这个地方看似对子问题做完全

                                                 //排列之后无法恢复到原来的状态

                                                 //但是应该注意的是,此处是递归

                                                 //在递归回溯的时候,会依次恢复

                                                 //原来的数值。

                  // restore pCh and pBegin
                  temp = *pCh;
                  *pCh = *pBegin;
                  *pBegin = temp;
            }
      }
}

扩展1:如果不是求字符的所有排列,而是求字符的所有组合,应该怎么办呢?当输入的字符串中含有相同的字符串时,相同的字符交换位置是不同的排列,但是同一个组合。举个例子,如果输入abc,它的组合有a、b、c、ab、ac、bc、abc

扩展2:输入一个含有8个数字的数组,判断有没有可能把这8个数字分别放到正方体的8个顶点上,使得正方体上三组相对的面上的4个顶点的和相等。

后面两个扩展题,小生算法功底太弱了,不晓得怎么弄,欢迎大伙给点指点啊。

对于扩展1,网上有人提供的一个思路是:在上述的

            for(char* pCh = pBegin; *pCh != '\0'; ++ pCh)
大循环中加一句判断语句判断当前的字符是否是第一次出现,如果是,则完全同上述代码,如果不是,则继续进行for循环,不再做上述的for循环内的操作。 不晓得正确否。
posted @ 2013-07-30 23:01  jiayouwyhit  阅读(436)  评论(0编辑  收藏  举报