学习软件工程专业快两年了,但是发现基础的算法写起来依旧很吃力。痛彻心扉,决定一个一个补上。。今天先来研究一下全排列的非递归算法:
先大体介绍一下算法思路:
比如说有1234四个数字,我们要将这四个数字实现全排列。抛弃初中老师教我们的4×3×2×1的思路,我们来换一种思路。“1234”当然是第额一个排列,第二个排列,我们选取刚好比它大的,我们用大脑当然想的到是“1243”,但是我们怎样解释给机器听呢?我们可以这样解释:
1.从后往前寻找,即沿着4->3->2->1的方向寻找,直到找到某一个数,它比后面的那个数字小。在“1234”中,我们找到了3,因为3比4小,然后我们将3和4交换就得到比刚好比”1234″大的一个新全排列为”1243″.
2.那么依据这个思路真的对么。答案是否定的。比如:在某一个时间,我们产生了一个新的排列:“2143”.依据刚才的思路,我们很容易找了1比4小,然后我们将1和4交换了,得到“2413”.这真的是刚好比“2143”大的全排列么?答案是不是,当然是“2314”.所以我们不是让1和紧挨着他的4交换,而是应该然个1和其后最小的比1大的数交换,“4”和“3”,刚好比“1”大的数字应该是3,所以,我们让“1”和“3”交换,得到“2341”.
3.接着,我们发现还是不对,应该是“2314”啊。。结果是当然的,交换后,“3”这个位置以后的数,当然都是从大到小排列的。。我们只要做一次,反向操作就好了。。即将“41”反向,变为“14”。。好了,我们就得到“2314”了。。
4.这个形象的例子,给我们以形象的认识,接着,我来给出代码:
#include <iostream>
using namespace std;
//交换函数
void swapArray(int &a,int &b)
{
int temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
}
//打印出排列
void printArray(int *fullArray,int number)
{
for (int i=0;i<number;i++)
{
cout<<fullArray[i];
}
cout<<endl;
}
//求下一个全排列
bool nextString(int * fullArray,int number)
{
int lastNum = number-1;
int currentNum;
int logo = 0;
for (int i= lastNum-1;i>=0;i--)
{
if (fullArray[i]<fullArray[i+1])
{
logo = 1;
currentNum = i;
break;
}
}
if (logo == 1)
{
int tempMinNum = currentNum+1;
for (int i=currentNum+1;i<=lastNum;i++)
{
if (fullArray[i]<fullArray[tempMinNum] && fullArray[i]>fullArray[currentNum])
{
tempMinNum = i;
}
}
//交换第一个比其后的数小的数和刚好比这个数大的数
swapArray(fullArray[tempMinNum],fullArray[currentNum]);
int i,j;
//反向操作
for (i=currentNum+1,j=lastNum;i<j;i++,j--)
{
swapArray(fullArray[i],fullArray[j]);
}
return true;
}
return false;
}
int main()
{
int number;//全排列的长度
int total = 1;//全排列的个数
cout<<"Number:"<<endl;
cin>>number;
int * fullArray = new int[number];//动态生成全排列的数组
//初始化
for (int i=0;i<number;i++)
{
fullArray[i] = i+1;
}
printArray(fullArray,number);//打印出排列。
while (nextString(fullArray,number) == true)
{
total++;
printArray(fullArray,number);
}
cout<<"Total = "<<total<<endl;
}
求全排列最愚蠢的方法:
#include <iostream>
using namespace std;
//打印出排列
void printArray(int *fullArray,int number)
{
for (int i=0;i<number;i++)
{
cout<<fullArray[i];
}
cout<<endl;
}
int main()
{
int player[4] = {1,2,3,4};
int total = 0;
for (int i=0;i<4;i++)
{
player[0] = i+1;
for (int j=0;j<4;j++)
{
player[1] = j+1;
for (int k=0;k<4;k++)
{
player[2] = k + 1;
for (int m =0;m<4;m++)
{
player[3] = m+1;
if (j!=i && k!=i &&k!=j && m!=i &&m!=j && m!=k)
{
total++;
printArray(player,4);
}
}
}
}
}
cout<<"Total = "<<total;
return 0;
}