46. 47. Permutations and Permutations II 都适用(Java,字典序 + 非字典序排列)

解析:

一:非字典序(回溯法)

           1)将第一个元素依次与所有元素进行交换;

           2)交换后,可看作两部分:第一个元素及其后面的元素;

           3)后面的元素又可以看作一个待排列的数组,递归,当剩余的部分只剩一个元素时,得到一个排列;

           4)将第1步中交换的元素还原,再与下一个位元素交换。

           重复以上4步骤,直到交换到最后一个元素。(剑指offer中也有例题讲解)

           排除重复:在for循环中,从start开始,每次与当前的i位置元素交换,每次交换前,

           需要判断start到i之间(不包括i)是否具有同i位置相同的元素,若存在,则跳过该轮循环,从而避免重复排列的产生。

二:字典序,该方法本身具有去除重复的作用。

           根据当前序列,生成下一个序列,交换 + 逆序。当得到一个排列中所有元素已经逆序时,说明这是最后一个排列了。

代码:

一:非字典序(回溯法)

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub

        //定义数组
        int[] array = {1,1,3};
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<List<Integer>>();
        int start = 0;
        
        //去重
        list = getAllPermutations(array, new ArrayList<List<Integer>>(), start);
        System.out.println(list);
    }
    
    /**
     * 方法一:非字典序
     * 判断当前要交换的字符在前面是否已经出现过,若已经出现过,则不交换
     * 
     * @param array
     * @return
     */
    public static List<List<Integer>> getAllPermutations(int[] array,List<List<Integer>> list,int start){
        if(start == array.length){//遍历到最后一个
            
            List<Integer> item = new ArrayList<Integer>(array.length);
            for(int i = 0,len = array.length; i < len; ++i)
                item.add(array[i]);
            list.add(item);
        }
        for(int i = start,len = array.length; i < len; ++i){
            boolean flag = false;
            for(int j = start; j < i; ++j) //i是待交换元素,start到i之间(不包括i),若出现过同i相同的元素,则不再交换
                if(array[j] == array[i])//若存在重复数字,则不交换
                    flag = true;
            if(!flag){
                
                swap(array,i,start);
                //递归在循环里
                getAllPermutations(array,list,start + 1);
                
                //回溯
                swap(array,i,start);
            }
        }
        return list;    
    }
    
    
    /**
     * 交换元素
     * @param array
     * @param i
     * @param j
     */
    public static void swap(int[] array,int i ,int j){
        //交换
        int tmp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = tmp;
    }

二、字典序

    /**
     * 字典序
     * @return
     */
    public static List<List<Integer>> permutations(int[] array,List<List<Integer>> list){
        //将原数组加入结果集
        List<Integer> item = new ArrayList<Integer>();
        for(int j = 0,l = array.length; j < l; ++j)
            item.add(array[j]);
        list.add(item);
        while(!isLastOne(array)){
            list.add(nextPermutation(array));
        }
        return list;
    }
    
    /**
     * 判断数组元素是否逆序,若已经逆序,说明已经是全部排列的最后一个
     * @param array
     * @return
     */
    public static boolean isLastOne(int[] array){
        for(int i = 0; i < array.length - 1; ++i){
            if(array[i] < array[i + 1])
                return false;
        }
        return true;
    }
    
    /**
     * 获取下一个字典序的排列
     * @return
     */
    public static List<Integer> nextPermutation(int[] nums){
        if(nums == null)
            return null;
        if(nums.length == 0)
            return new ArrayList<Integer>();
        //长度为1的数组
        if (nums.length == 1) {
            return new ArrayList<Integer>(nums[0]);
        }
        //存储结果
        List<Integer> result = new ArrayList<Integer>();
        
        //从后向前找到第一个不满足逆序的元素
        int i = nums.length - 2; 
        for(; i >= 0 && nums[i] >= nums[i + 1]; --i); //注意,这里有=,可以排除含有重复元素的情况
        
        //从i+1位置开始,向后查找比nums[i]大的最小元素
        if(i >= 0){ 
            int j = i + 1;
            for(; j < nums.length && nums[j] > nums[i]; ++j);
            swap(nums,i,j - 1); //交换,注意是同 j - 1交换
        }
        
        //将i之后的元素逆置(这里包含一种特殊情况,若该排列已经是字典序中的最大了,则下一个序列应该是最小字典序,因此,直接在这里逆置即可)
        int k = nums.length - 1;
        i++;
        for(; i < k; i++, k--)
            swap(nums, i, k);
        
        for(int l = 0,len = nums.length; l < len; ++l)
            result.add(nums[l]);
        
        return result;
    }
    
    /**
     * 交换元素
     * @param array
     * @param i
     * @param j
     */
    public static void swap(int[] array,int i ,int j){
        //交换
        int tmp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = tmp;
    }
原文地址:https://www.cnblogs.com/mydesky2012/p/5767719.html