java练习（47）

ps：题目来自力扣

下一个排列

整数数组的一个 排列  就是将其所有成员以序列或线性顺序排列。

• 例如，arr = [1,2,3] ，以下这些都可以视作 arr 的排列：[1,2,3]、[1,3,2]、[3,1,2]、[2,3,1] 。

整数数组的 下一个排列 是指其整数的下一个字典序更大的排列。更正式地，如果数组的所有排列根据其字典顺序从小到大排列在一个容器中，那么数组的 下一个排列 就是在这个有序容器中排在它后面的那个排列。如果不存在下一个更大的排列，那么这个数组必须重排为字典序最小的排列（即，其元素按升序排列）。

• 例如，arr = [1,2,3] 的下一个排列是 [1,3,2] 。
• 类似地，arr = [2,3,1] 的下一个排列是 [3,1,2] 。
• 而 arr = [3,2,1] 的下一个排列是 [1,2,3] ，因为 [3,2,1] 不存在一个字典序更大的排列。

给你一个整数数组 nums ，找出 nums 的下一个排列。

必须 原地 修改，只允许使用额外常数空间。

class Solution {
    public void nextPermutation(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        // 从后往前找第一个相邻元素对 (i, i+1)，满足 nums[i] < nums[i+1]
        int i = n - 2;
        while (i >= 0 && nums[i] >= nums[i + 1]) {
            i--;
        }

        if (i >= 0) {
            // 从后往前找第一个大于 nums[i] 的元素 nums[j]
            int j = n - 1;
            while (j >= 0 && nums[j] <= nums[i]) {
                j--;
            }
            // 交换 nums[i] 和 nums[j]
            swap(nums, i, j);
        }

        // 将从索引 i+1 到数组末尾的元素反转
        reverse(nums, i + 1, n - 1);
    }

    // 交换数组中两个元素的位置
    private void swap(int[] nums, int i, int j) {
        int temp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = temp;
    }

    // 反转数组中从 start 到 end 索引的元素
    private void reverse(int[] nums, int start, int end) {
        while (start < end) {
            swap(nums, start, end);
            start++;
            end--;
        }
    }
}

代码解释

本题要求找出整数数组 nums 的下一个排列，并且要原地修改，只允许使用额外常数空间。可以通过以下步骤来实现：

具体步骤

1. 从后往前找第一个相邻元素对 (i, i + 1)，满足 nums[i] < nums[i + 1]：

   • 初始化 i 为 n - 2（n 是数组的长度），从数组末尾往前遍历。
   • 当 nums[i] >= nums[i + 1] 时，继续往前移动 i，直到找到满足 nums[i] < nums[i + 1] 的 i 或者 i 变为负数。

2. 如果找到了满足条件的 i：

   • 从后往前找第一个大于 nums[i] 的元素 nums[j]。
   • 交换 nums[i] 和 nums[j] 的位置。

3. 将从索引 i + 1 到数组末尾的元素反转：

   • 不管是否找到了满足条件的 i，都需要将从 i + 1 到数组末尾的元素反转。
   • 如果没有找到满足条件的 i，说明数组是降序排列的，反转后就变成了升序排列，即字典序最小的排列。

辅助方法

• swap 方法：用于交换数组中两个元素的位置。
• reverse 方法：用于反转数组中从 start 到 end 索引的元素。