LeetCode:Permutations(求全排列)

时间:2023-11-13 10:53:20

Given a collection of numbers, return all possible permutations.

For example,
[1,2,3] have the following permutations:
[1,2,3][1,3,2][2,1,3][2,3,1][3,1,2], and [3,2,1].

思路:将元素一个一个的插入,首先只有一个元素{1},此时,插入之后会的到两个vector<int>,{1,2},{2,1},然后继续插入第三个元素3,会得到{3,1,2},{1,3,2},{1,2,3}和{3,2,1},{2,3,1},{2,1,3}。

依次类推,将所有的元素插入其中。

C++代码实现:

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std; class Solution {
public:
vector<vector<int> > permute(vector<int> &num) {
if(num.empty())
return vector<vector<int> >();
vector<vector<int> > ret{{num[]}};
size_t i,j,k;
for(i=;i<num.size();i++)
{
vector<int> temp1;
vector<vector<int> > temp2=ret;
ret.clear();
for(j=;j<temp2.size();j++)
{
temp1=temp2[j];
k=;
while((temp1.begin()+k)!=temp1.end())
{
temp1.insert(temp1.begin()+k,num[i]);
ret.push_back(temp1);
temp1=temp2[j];
k++;
}
temp1.push_back(num[i]);
ret.push_back(temp1);
}
}
return ret;
}
};
int main()
{
Solution s;
vector<int> vec={,,,};
vector<vector<int> > result=s.permute(vec);
for(auto a:result)
{
for(auto v:a)
cout<<v<<" ";
cout<<endl;
}
}

运行结果:

LeetCode:Permutations(求全排列)

方法二,使用回溯的方法。

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std; class Solution {
public:
vector<vector<int> > permute(vector<int> &num) {
if(num.empty())
return vector<vector<int> >();
vector<vector<int> > ret{{num[]}};
size_t i,j,k;
for(i=;i<num.size();i++)
{
vector<int> temp1;
vector<vector<int> > temp2=ret;
ret.clear();
for(j=;j<temp2.size();j++)
{
temp1=temp2[j];
k=;
while((temp1.begin()+k)!=temp1.end())
{
temp1.insert(temp1.begin()+k,num[i]);
ret.push_back(temp1);
temp1=temp2[j];
k++;
}
temp1.push_back(num[i]);
ret.push_back(temp1);
}
}
return ret;
}
};
int main()
{
Solution s;
vector<int> vec={,,,};
vector<vector<int> > result=s.permute(vec);
for(auto a:result)
{
for(auto v:a)
cout<<v<<" ";
cout<<endl;
}
}

方法三:利用递归的方法(递归-恢复-递归-恢复)

首先解释下全排列怎么生成的,看懂后代码就好写了。例如123,有6种排列方式,这其中有个规律,用第一个数字从前往后与所有数字交换(包括第一个数字本身),每次交换都确定一个位置。
123——最左边的数字确定了——中间的数字确定了
|——123(交换1与1所得)——132(交换2与3所得)——确定最右边的位置,就剩下一位了,肯定确定了。
|——213(交换1与2所得)——231———————— 同上
|——321(交换1与3所得)——312———————— 同上

去除重复的全排列也很简单,例如 :
数字序列1232,交换1与第一个2,得(2)132,括号里的2固定了,递归处理后面132序列的全排
数字序列还是1232,交换1与最后一个2,得(2)231,括号里的2固定了,递归处理后面的231序列的全排
子序列132与231的全排肯定有重复的,这就是造成重复的原因

实现代码:

class Solution {
public:
vector<vector<int> > permute(vector<int> &num) {
vector<vector<int> > res;
sort(num.begin(),num.end());
helper(num,,num.size()-,res);
return res;
}
void helper(vector<int> &num,int start,int end,vector<vector<int> > &res)
{
if(start==end)
{
res.push_back(num);
}
else
{
for(int i=start;i<=end;i++)
{
swap(&num[start],&num[i]);
helper(num,start+,end,res);
swap(&num[start],&num[i]);
}
}
}
void swap(int* a,int *b)
{
int tmp=*a;
*a=*b;
*b=tmp;
}
};