LeetCode60. 第k个排列


解法一:用next_permutation()函数,要求第k个排列,就从"123...n"开始调用 k - 1 次 next_permutation()函数即可。

class Solution {
public:
    string getPermutation(int n, int k) {
        string res;
        for(int i = 1; i <= n; ++i) {
            res += to_string(i);
        }
        for(int i = 0; i < k - 1; ++i) {
            next_permutation(res.begin(), res.end());
        }
        return res;
    }
};

解法二:
计数,计算第k个排列各个位的数字。
比如 n = 4, k = 10。 假设我们确定了第0位(最高位)的数字,那么剩下三位有三种排列,即剩下(n - 1)! = 3! = 6种排列。

  1. 因此如果第 0 位填1,那么当前的排列范围为第1个排列到第6个排列,6 < 10,因此第一个数字不填1。
    那么再假设第 0 位填2,这里显然跨过了第 0 位填 1 的6个排列,因此 k - (n - 1)! = 10 - 3 ! = 4,
    又由于第 0 位填2的排列也有 3! = 6个,6 > 4,
    因此我们可以确定第 10 个排列的第 0 位(第一个数字)填2。

  2. 然后就是要确定第 1 位(第二个数字),依旧是从小到大枚举:
    假设第 1 位填 1,那么剩下没填的位数有两位,剩下的排列数就是 2! = 2, 2 < k (k现在是4)
    因此第 1 位 不是填1 ,跳过第 1 位填 1 的所有排列, k 再更新一下:k -= 2! , 现在 k 的值是 2。
    那再假设第 1 位填 3 (由于2已经用过了,所以跳过 2),第 0 位 填 2、第 1 位填 3 的排列数为 2, 2 >= k,
    所以我们可以确定第 1 位 填3。

  3. 现在枚举第 2 位(第三个数字)的情况,假设第 2 位填1,剩下只剩一位没填,排列数为 1, 1 < k (k的值是2)
    所以跳过第 2 位为 1 的排列,更新k : k -= 1! , k现在为1,
    由于2,3都已经用过了,所以跳过,假设第 2 位 填 4: 剩下的排列数为1, 1 >= k,
    因此我们得到第 2 位数字为 4.

  4. 这样第 3 位(第四个数字,即最后一个)只能填 我们还没有填的1.
    所以我们知道了当 n 为 4 时,第10个排列的数字为 "2341"

根据上面的思路,得到如下代码:

class Solution {
public:
    string getPermutation(int n, int k) {
        string res;
        vector<bool> used(10);                 //used记录每个数字是否使用过
        for(int i = 0; i < n; ++i) {           //枚举每个位置填的数字,确定了 0 ~ n - 1位填的每个数字后就返回结果
            int fact = 1;                      //fact是剩下的位数可以组成的排列数,大小为 (n - i - 1)!
            for(int j = 1; j <= n - i - 1; ++j) {           //前面已经填了 i + 1位数,剩下的位存在的总排列数就是 (n - (i + 1))!
                fact *= j;
            }
            for(int j = 1; j<= n; ++j) {            //从小到大枚举当前位置可以填的数字
                if(used[j] == false) {              //当前位置只可以填没有用过的数字
                    if(fact < k) {                  //如果剩下的排列数小于 k ,说明第k个排列的第 i 个位置的数字不是 j(比 j 大) 
                        k -= fact;                  //跳过第 i 位为 j 的所有排列,并更新 k
                    } else {                        
                        res += to_string(j);        //否则,说明第 k 个排列的第 i 个数字为 j
                        used[j] = true;             //记录数字 j 已经被使用过,后面的位置就不能再填 j 了
                        break;                      //已经确定了第 i 位的数字,跳出当前循环,继续判断 i + 1(下一位)的数字
                    }
                }
            }
        }
        return res;
    }
};
posted @ 2020-06-27 17:38  machine_gun_lin  阅读(92)  评论(0编辑  收藏  举报