求给定数列的全排列

递归的方式

对于数组A[0..n-1],它的全排列可以表示为A[0] 和余下数全排的组合,A[1]和余下数全排的组合......A[n-1]和余下数全排的组合的并集。余下数可以按照这种方式递归下去,直至余下数只有一个。

#include <iostream>
#include <vector>

void swap(vector<int> &numberslist , int i , int x)
{
    if(i != x)
    {
        int temp = numberslist[i];
        numberslist[i] = numberslist[x];
        numberslist[x] = temp;
    }
}
void fullarray(vector<int> &numberslist , int i , int j)
{
    //上次递归进行到对一个数进行全排列,则意味着得到新序列,打印
    if(i>j)
    {
        for(int y = 0; y< numberslist.size(); y++)
            cout<<numberslist[y]<<" ";
        cout<<endl;
        return;
    }
    for(int x = i; x <= j; x++)
    {
        //将此次全排的序列的每一个和此序列的第一个进行交换,然后将剩下的继续全排
        swap(numberslist, i ,x);
        fullarray(numberslist, i+1, j);
        //全排列结束后还原
        swap(numberslist, i ,x);
    }
}
int main()
{
    vector<int> numberslist;
    int number;
    while(cin>>number)
        numberslist.push_back(number);
    fullarray(numberslist,0,numberslist.size()-1);

非递归的方式

非递归的方式可以分为两种,一种是对递归方式的改写(模拟栈),感兴趣的可以试一下。另外一种采取了不同的思路

例如对数组 12345,求它的全排列,可以归纳为迭代的求比他大的第一个排列,即12354,然后再求比12354大的第一个排列,即12435,以此类推。。。

如何求下一个排列呢,比如对排列378763来说,我们从后往前找第一对递增的相邻数,相邻数依次为63,76,87,78,37,78为第一对递增的相邻数,并把7称为替换数,

再从替换数从前往后找比它大的最小数,这里就是8,与之替换,再将之后的数翻转,得到下一个排列,383677。可以用笔试试为什么这么做就能得到下一个排列。好了,下面贴上代码。

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include<vecto#include<stdio.h>
using namespace std; void swap(vector<int> &,int,int); void print(const vector<int>& numbers) { for(int i = 0; i< numbers.size(); i++) printf("%d ",numbers[i]); printf("\n"); } int partial_reverse(vector<int> & numbers, int i ,int j) { if(i >= j) return -1; int p = i , q = j; while(p < q) { int temp = numbers[p]; numbers[p] = numbers[q]; numbers[j] = temp; p++,q--; } return 0; } int minOf(vector<int> & numbers , int p) { int n = numbers.size()-1; int min = p; if(p > n) return -1; for(int i = p+1; i <= n; i++) { if(numbers[i] <= numbers[min] && numbers[i] > numbers[p-1]) min = i; } return min; } void non_re_fullarray(vector<int> & numbers) { print(numbers); int p = numbers.size()-1; while(p > 0) { if(numbers[p-1] < numbers[p]) { int min = minOf(numbers,p); swap(numbers , p-1 ,min); partial_reverse(numbers,p,numbers.size()-1); print(numbers); p = numbers.size()-1; } else { p--; } } } int main() { vector<int> numberslist; int number; while(cin>>number) numberslist.push_back(number); sort(numberslist.begin(),numberslist.end()); non_re_fullarray(numberslist); }

 恩,再贴一个我同学的代码,把非递归改为递归的,不过他递归部分的代码和我的不太一样,他没有采用交换,而是采用标记的方式。

#include <iostream>
#include <stack>

using namespace std;

int a[] = {1, 2, 3,4,5};
int s[] = {-1, -1,-1,-1,-1};
int length = 5;
bool v[] = {false, false, false,false,false};

void permutation(int n)
{
    if (n == 1)
    {
        for (int i = 0; i < length - 1; i++)
        {
            cout << a[s[i]] << ' ';
        }
        for (int i = 0; i < length; i++)
        {
            if (!v[i])
            {
                cout << a[i] << endl;
                break;
            }
        }
    }
    else
    {
        for (int i = 0; i < length; i++)
        {
            if (!v[i])
            {
                v[i] = true;
                s[length - n] = i;
                permutation(n - 1);
                v[i] = false;
            }
        }
    }
}

void nonrecursive()
{
    stack<int> stack_n, stack_i;
    stack_n.push(length);
    stack_i.push(0);
    while (!stack_n.empty())
    {
        int n = stack_n.top();
        if (n == 1)
        {
            for (int i = 0; i < length - 1; i++)
            {
                cout << a[s[i]] << ' ';
            }
            for (int i = 0; i < length; i++)
            {
                if (!v[i])
                {
                    cout << a[i] << endl;
                    break;
                }
            }
            stack_n.pop();
            stack_i.pop();
        }
        else
        {
            if (stack_i.top() > 0)
            {
                v[stack_i.top() - 1] = false;
            }
            bool lastloop = true;
            for (int i = stack_i.top(); i < length; i++)
            {
                if (!v[i])
                {
                    v[i] = true;
                    s[length - n] = i;
                    stack_i.pop();
                    stack_i.push(i + 1);
                    stack_n.push(n - 1);
                    stack_i.push(0);
                    lastloop = false;
                    break;
                }
            }
            if (lastloop)
            {
                stack_i.pop();
                stack_n.pop();
            }
        }
    }
}

int main()
{
    permutation(length);
    cout << "==============" << endl;
    nonrecursive();
    return 0;
}

 

posted @ 2013-04-10 16:18  码的一手好代码  阅读(708)  评论(0编辑  收藏  举报