stl中的next_permutation算法分析

在stl中有一个算法next_permutation用来生产全排列，要求是数组是升序排列好了的。

头文件#include <algorithm>

 

分析:

vs2008模板函数next_permutation实现如下

 

 1 // TEMPLATE FUNCTION next_permutation WITH PRED
 2 template<class _BidIt,
 3     class _Pr> inline
 4     bool _Next_permutation(_BidIt _First, _BidIt _Last, _Pr _Pred)
 5     {    // permute and test for pure ascending, using _Pred
 6     _DEBUG_RANGE(_First, _Last);
 7     _DEBUG_POINTER(_Pred);
 8     _BidIt _Next = _Last;
 9     if (_First == _Last || _First == --_Next)
10         return (false);
11 
12     for (; ; )
13         {    // find rightmost element smaller than successor
14         _BidIt _Next1 = _Next;
15         if (_DEBUG_LT_PRED(_Pred, *--_Next, *_Next1))
16             {    // swap with rightmost element that's smaller, flip suffix
17             _BidIt _Mid = _Last;
18             for (; !_DEBUG_LT_PRED(_Pred, *_Next, *--_Mid); )
19                 ;
20             std::iter_swap(_Next, _Mid);
21             std::reverse(_Next1, _Last);
22             return (true);
23             }
24 
25         if (_Next == _First)
26             {    // pure descending, flip all
27             std::reverse(_First, _Last);
28             return (false);
29             }
30         }
31     }

 

思路分析如下:

0，如果数组为空或者只有一个元素，直接返回false;

1,先找出数组最右的比右边已排序的最小的元素小的_Next。如果没有，则表示该序列是已经是完全降序排列的了，反序,使其成为降序序列，然后返回false.

2，找到在右边序列中降序排列时_Next元素的位置mid,交换_Next和mid指向的元素，那么右边得到一个新的以降序排列的序列。

3，反序_Next后面的序列，使其为升序；然后返回true;

 

 

参考:http://msdn.microsoft.com/en-us/library/tw245tyk.aspx.

 

自己实现非模板代码如下:

 

bool next_permutation(int a[], int len)
{
    if(len <=1||NULL==a)
        return false;
    int last = len - 1;
    int next = last;
    int next1;

    for(;;)
    {
        next1 = next;
        if(a[--next] < a[next1])//找到第一个比自己后面的元素小的元素，赋给next;
        {
            int mid = last+1;
            while(a[next]>=a[--mid]);//找到右边序列(注意右边序列为降序排列)中最右边的大于自己的元素，将其位置赋给mid。

            //交换a[mid]和a[next];右边得到一个新的降序排列的序列。
                int temp = a[mid];
            a[mid]=a[next];
            a[next]=temp;
            reverse<int*>(&a[next1],&a[last+1]);//反转右边的序列，使其升序排列。reverse为stl实现的反转算法。需要#include <algorithm>
            return true;
        }

        if(next==0)
        {
            reverse<int*>(&a[0],&a[last+1]);
            return false;
        }
    }
}