排列(Arrangement),简单讲是从 N N N 个不同元素中取出 M M M 个,按照一定顺序排成一列,通常用 A ( M , N ) A(M,N) A(M,N)表示。当 M = N M=N M=N时,称为全排列(Permutation)。
从数学角度讲,全排列的个数 A ( N , N ) = ( N ) ? ( N ? 1 ) ? . . . ? 2 ? 1 = N ! A(N,N)=(N)*(N-1)*...*2*1=N! A(N,N)=(N)?(N?1)?...?2?1=N!,但从编程角度,如何获取所有排列?那么就必须按照某种顺序逐个获得下一个排列,通常按照升序顺序(字典序)获得下一个排列。
例如对于一个集合 A = A= A={ 1 , 2 , 3 1,2,3 1,2,3},首先获取全排列 a 1 : 1 , 2 , 3 a1: 1,2,3 a1:1,2,3;然后获取下一个排列 a 2 : 1 , 3 , 2 a2: 1,3,2 a2:1,3,2;按此顺序, A A A 的全排列如下:
a 1 : 1 , 2 , 3 a1: 1,2,3 a1:1,2,3 ; a 2 : 1 , 3 , 2 ; a2: 1,3,2; a2:1,3,2; a 3 : 2 , 1 , 3 a3: 2,1,3 a3:2,1,3 ; a 4 : 2 , 3 , 1 a4: 2,3,1 a4:2,3,1 ; a 5 : 3 , 1 , 2 a5: 3,1,2 a5:3,1,2 ; a 6 : 3 , 2 , 1 a6: 3,2,1 a6:3,2,1 ; 共 6 6 6 种。
那么我们有时就需要求下一种全排列,在STL中的algorithm已经给出了一种健壮、高效的方法,即 next_permutation(int *begin, int *end)
注意,这个函数是直接将传递的数组转换成了下一个全排列数组,并且有一个返回值。
当返回为 1 1 1 时,表示找到了下一全排列;返回 0 0 0 时,表示无下一全排列。注意,如果从begin到end为降序,则表明全排列结束,逆置使其还原到升序
因而我们可以用这个返回值求得所有的全排列
同时,相对应的,上一个排列即为prev_permutation(int *begin, int *end)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;int main() {char a[3]= {'a','b','c'}; //第一个排列保证正序,有时候根据题目要求,需要对其进行排序处理。for(int i=1; i<=6; i++) { //i为总共排列的个数 ,及 3!for(int j=0; j<3; j++)printf("%c ", a[j]);printf("\n");next_permutation(a, a+3);//放在第一个排列的后边,输出第一个排列的下一个排列}printf("*******************\n");int b[4]= {0,1,2,3};do{for(int i=0; i<4; printf("%d ", b[i++]));printf("\n");} while(next_permutation(b, b+4));printf("*******************\n");int c[3]={3,2,1};next_permutation(c, c+3);for(int i=0; i<3; printf("%d ", c[i++]));
}