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; }