字符串全排列算法

问题:输入一个字符串,打印出该字符串中字符的所有排列。例如输入字符串abc,则输出由字符a,b,c所能排列出来的所有字符串abc,acb,bac,bca,cab和cba。

      正常人的思维是,固定第一个字符,然后依次将后面的字符串与前面的交换,那么排列的个数就是除了第一个字符以外,其他字符的排列个数+1。也就是固定一个字符串之后,之后再将问题变小,只需求出后面子串的排列个数就可以得出结果,当然第一时间想到的就是递归的算法了。下面这张图很清楚的给出了递归的过程:


    很明显,递归的出口,就是只剩一个字符的时候,递归的循环过程,就是从每个子串的第二个字符开始依次与第一个字符交换,然后继续处理子串。

代码:

importjava.util.List;

import java.util.Collections;

import java.util.ArrayList;

public class Solution {

    public static void main(String[] args) {

        Solution p = new Solution();

        System.out.println(p.Permutation("abc").toString());

    }

   public ArrayList Permutation(String str) {

        List res = new ArrayList<>();

        if(str != null&& str.length() > 0) {

            PermutationHelper(str.toCharArray(), 0, res);

            Collections.sort(res);

        }

        return(ArrayList)res;

    }

    public void PermutationHelper(char[] cs, int i, List list) {

        if(i == cs.length - 1) {

            String val = String.valueOf(cs);

            if(!list.contains(val))

                list.add(val);

        } else{

            for(int j = i; j < cs.length; j++) {

                swap(cs, i, j);

                PermutationHelper(cs, i+1, list);

                swap(cs, i, j);

            }

        }

    }

    publicvoidswap(char[] cs, inti, intj) {

        chartemp = cs[i];

        cs[i] = cs[j];

        cs[j] = temp;

    }

}

    此处使得排列不重复使用的方法是判断:   if(!list.contains(val))。

    还有一个问题要注意,就是如果字符串中有重复的字符串。由于全排列就是从第一个数字起,每个数分别与它后面的数字交换,我们先尝试加个这样的判断——如果一个数与后面的数字相同那么这两个数就不交换 了。例如abb,第一个数与后面两个数交换得bab,bba。然后abb中第二个数和第三个数相同,就不用交换了。但是对bab,第二个数和第三个数不 同,则需要交换,得到bba。由于这里的bba和开始第一个数与第三个数交换的结果相同了,因此这个方法不行。

换种思维,对abb,第一个数a与第二个数b交换得到bab,然后考虑第一个数与第三个数交换,此时由于第三个数等于第二个数,所以第一个数就不再用与第三个数交换了。再考虑bab,它的第二个数与第三个数交换可以解决bba。此时全排列生成完毕!

这样,我们得到在全排列中去掉重复的规则:

去重的全排列就是从第一个数字起,每个数分别与它后面非重复出现的数字交换。

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