UVa 11027 - Palindromic Permutation(排列编码)

解决回文排列问题的高效算法

题意:给出一个串,问你第k个回文排列是什么

从最高位开始往下找,从最小的字母开始,算出第i位为这个字母的个数(组合方法),直至这些个数加起来都等于k

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define LL long long
char s[50],A[50],ans[50],mid;
LL ct[50],x;
int n,l;

LL C(LL a,LL b)
{
    if(b>a/2)return C(a,a-b);
    LL ans=1;
    for(LL i=1; i<=b; i++)
    {
        ans*=(a+1-i);
        ans/=i;
    }
    return ans;
}

int check(char *s)
{
    n=1;
    A[n++]=s[0];
    ct[0]=0;
    ct[1]++;
    for(int i=1; i<l; i++)
    {
        if(s[i]==s[i-1])
            ct[n-1]++;
        else
        {
            ct[n]++;
            A[n++]=s[i];
        }
    }
    int cnt=0;
    for(int i=0; i<n; i++)
    {
        if(ct[i]&1)
        {
            cnt++;
        }
    }
    if(cnt>1)
    return 0;
    return 1;
}

int dfs(int cur,LL p,LL m)
{
    if(cur==l/2)
    {
        for(int i=0;i<cur;i++)
           printf("%c",ans[i]);
        if(l&1)
            printf("%c",mid);
        for(int i=cur-1;i>=0;i--)
           printf("%c",ans[i]);
            printf("\n");
        return 0;
    }
    LL pre[50],sum[50];
    sum[0]=0;
    for(int i=1;i<n;i++)
    {
        pre[i]=p*ct[i]/(l/2-cur);
        sum[i]=sum[i-1]+pre[i];
    }
    for(int i=1;i<n;i++)
    {
        if(m+sum[i]>=x&&ct[i]>0)
        {
            ct[i]--;
            ans[cur]=A[i];
            dfs(cur+1,pre[i],m+sum[i-1]);
            break;
        }
    }
    return 0;
}

int main()
{
    int T,cas=0;
    scanf("%d",&T);
    while(T--)
    {
        scanf("%s%I64d",s,&x);
        l=strlen(s);
        sort(s,s+l);
        memset(ct,0,sizeof(ct));
        printf("Case %d: ",++cas);
        if(!check(s))
        {
            printf("XXX\n");
        }
        else
        {
            for(int i=1;i<n;i++)
            {
                if(ct[i]&1)mid=A[i];
                ct[i]/=2;
            }
            LL sum=1;
            LL k=l/2;
            for(int i=1;i<n;i++)
            {
                sum*=C(k,ct[i]);
                k-=ct[i];
            }
            if(sum<x)printf("XXX\n");
            else
            dfs(0,sum,0);
        }
    }

    return 0;
}



### 关于回文子序列的算法及其示例 #### 定义与概念 回文是指正读和反读都相同的字符序列。对于给定字符串中的任意字符组合形成的子序列,如果该子序列满足上述条件,则称为回文子序列。 #### 动态规划求解最长回文子序列 为了找到一个字符串中最长的回文子序列,可以采用动态规划的方法来解决这个问题。设 `dp[i][j]` 表示从第 i 到 j 的子串内的最长回文子序列长度: - 当 s[i]==s[j] 时, dp[i][j]=dp[i+1][j−1]+2; - 否则, dp[i][j]=max(dp[i+1][j],dp[i][j−1]). 最终的结果保存在 `dp[0][len(s)-1]` 中[^3]. ```python def longest_palindromic_subseq(s: str) -> int: n = len(s) # 创建二维数组用于存储中间结果 dp = [[0]*n for _ in range(n)] # 初始化单个字符的情况 for i in range(n): dp[i][i] = 1 # 填充表格 for length in range(2, n + 1): for start in range(n - length + 1): end = start + length - 1 if s[start] == s[end]: dp[start][end] = dp[start+1][end-1] + 2 else: dp[start][end] = max(dp[start+1][end], dp[start][end-1]) return dp[0][-1] ``` 此方法的时间复杂度为 O(),空间复杂度同样为 O(). #### 枚举所有可能的回文子序列 除了寻找最长的回文子序列外,还可以通过枚举的方式找出所有的不同回文子序列。这种方法适用于较短的输入字符串,并且可以通过位掩码技术实现高效的遍历。 ```python from collections import defaultdict def count_distinct_palindrome_subsequences(text: str) -> list[str]: results = set() memo = {} def backtrack(start=0, path=""): nonlocal text, results, memo key = (start, path) if key not in memo: temp_set = {path} if path == path[::-1] else {} for index in range(start, len(text)): new_path = path + text[index] if new_path == new_path[::-1]: temp_set.add(new_path) temp_set |= backtrack(index + 1, new_path) memo[key] = temp_set results.update(memo[(start, path)]) return memo[(start, path)] backtrack() return sorted(list(results)) ``` 这段代码会返回按字典序排列的不同回文子序列列表.
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