算法题:全排列算法

一、题目

给定一个没有重复数字的序列,返回其所有可能的全排列。

二、思路一

1)开始位置的字符与其后面所有与它不同的字符互换位置

2)完成第一步之后,递归进行下一个位置的互换操作 

3)直到最后一个字符以及互换完毕,输出第一轮的互换结果,然后返回到上一个位置的for循环中

4)再次进行swap操作将位置复原,以实现for循环将下一个小标的元素与当前元素互换

public List<List<Integer>> permute(int[] nums) {

        List<List<Integer>> lists = new ArrayList<>();

        arrange(nums, 0, nums.length - 1, lists);

        return lists;

    }

    public void arrange(int[] nums, int start, int end, List<List<Integer>> lists) {

        if (start == end) {

            List<Integer> list = new ArrayList<>();

            for (int i = 0; i < nums.length; i++) {

                list.add(nums[i]);

            }

            lists.add(list);

        } else {

            int temp = start;

            for (int i = start; i <= end; i++) {

                swap(nums, temp, i);

                arrange(nums, temp + 1, end, lists);

                swap(nums, temp, i);

            }

        }

    }

    private void swap(int[] nums, int a, int b) {

        int temp = nums[a];

        nums[a] = nums[b];

        nums[b] = temp;

    }

三、思路二

使用回溯算法

result = []
def backtrack(路径, 选择列表):
    if 满足结束条件:
        result.add(路径)
        return
    
    for 选择 in 选择列表:
        做选择
        backtrack(路径, 选择列表)
        撤销选择

public List<List<Integer>> permute(int[] nums) {

        List<List<Integer>> lists = new ArrayList<>();

        List<Integer> list = new ArrayList<>();

        backtrack(lists, list, nums);

        return lists;

    }

    public void backtrack(List<List<Integer>> lists, List<Integer> list, int[] nums) {

        if (list.size() == nums.length) {

            lists.add(new ArrayList<Integer>(list));

        }

        for (int num : nums) {

            if (!list.contains(num)) {

                list.add(num);

                backtrack(lists, list, nums);

                list.remove(list.size() - 1);

            }

        }

    }

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