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字符串全排列算法-非递归实现

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2021-06-28
字符串全排列算法-非递归实现 //前提:字符串序列是数字组成,且升序排列/*算法说明:起点:字典序最小的排列,例如12345终点:字典序最大的排列,例如54321过程:从当前排列生成字
字符串全排列算法-非递归实现
//前提:字符串序列是数字组成,且升序排列
/*算法说明:
起点:字典序最小的排列,例如12345
终点:字典序最大的排列,例如54321
过程:从当前排列生成字典序刚好比它大的下一个排列

过程化:整理成算法语言
步骤:后找、小大、交换、翻转——
后找、查找:从倒数第二位开始作为基础位置,找基础位置后的比基础位置上的数大的且最小的数
交换:交换基础位置上的数 和 找到的比基础位置大的最小的数
翻转:将基础位置之后的数反转。因为此时基础位置后的数一定是降序的,要让它成为升序

与我的上一个代码段:字符串全排列算法-递归实现 区别:
上一个代码段没有处理有重复数字的全排列,如1223,递归则会有重复的排列。而非递归实现,天生免疫重复数字
*/

代码:
	/*有序序列的全排列算法*/
	void allSequence(char[] s){
		System.out.println(s);//初始打印
		boolean isEnd = false;
		/*如果有找到可交换的位置,则可以进行下一次;否则完成全排序*/
		while(!isEnd){
			int[] fromAndToIndex = getSwapFromAndToIndex(s);
			if(fromAndToIndex != null){
				swapChar(s,fromAndToIndex[1],fromAndToIndex[0]);
				revertStr(s,fromAndToIndex[0]+1);//反转from右边的数,即右边的数从小到大排序
				System.out.println(s);
			}else{
				isEnd = true;
			}
		}
	}
	
	/**
	 * 获得字符串序列中两个交换位置,这两个位置上的数交换后,可以增大该字符串序列。这里获得的就是能最小增大的两个交换位置。
	 * 例如:1342,那么找两个位置上的数交换后能让他增大。那基础位置就可以从倒数第二个数开始,然后从基础位置往后找,
	 * 	若找到比基础位置上的数大的数,那此时交换两个数就能增大这个序列。并且要找到比基础位置上的数大并且是所有比它大的最小的数
	 * @param str
	 * @return 返回的int[2]数组元素。0位置元素记录交换的左边位置,1位置元素记录交换的右边位置 
	 */
	int[] getSwapFromAndToIndex(char[] str){
		int[] fromAndTo = new int[2];	//fromAndTo[0]记录基础位置
		int basis = str.length - 2;		//基础位置
		int afterBasis = basis + 1;		//可交换位置	
		fromAndTo[1] = -1;
		while(basis >= 0){
			if(str[basis] < str[afterBasis]){
				if(fromAndTo[1] < 0 || (fromAndTo[1] > 0 && str[fromAndTo[1]] > str[afterBasis])){
					fromAndTo[1] = afterBasis;
				}
			}
			if(++afterBasis > str.length - 1){
				if(fromAndTo[1] < 0){
					basis--;
					afterBasis = basis + 1;
					fromAndTo[1] = -1;
				}else{
					fromAndTo[0] = basis;
					return fromAndTo;
				}
			}
		}
		return null;
	}
	
	void swapChar(char[] s, int i, int j) {
		char temp = s[i];
		s[i] = s[j];
		s[j] = temp;
	}
	
	/**反转。把字符数组从from位置开始后的数反转*/
	void revertStr(char[] str, int from){
		if(str.length - from <= 1){
			return;
		}
		for(int i = from; i < (str.length + from)/2;i++){
			swapChar(str,i,str.length - 1 -(i - from));
		}
	}

    //测试
    public static void main(String[] args) {
        StrRemove s1 = new StrRemove();
        String waitList1 = "123";
        String waitList2 = "1223";	
        s1.allSequence(waitList1.toCharArray());
        System.out.println("-------------------------------------");
        s1.allSequence(waitList2.toCharArray());
	}

 //测试结果:
123
132
213
231
312
321
-------------------------------------
1223
1232
1322
2213
2231
2312
2321
3122
3221
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