LeetCode（31） Next Permutation

最新推荐文章于 2021-04-26 22:10:51 发布

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本文介绍如何通过算法实现给定数组的下一个字典序排列，并提供了一种有效的方法来完成这一任务。通过对当前排列从后向前扫描并找到合适的元素进行交换及反转操作，可以实现在不使用额外内存的情况下获取下一个排列。

题目

Implement next permutation, which rearranges numbers into the lexicographically next greater permutation of numbers.

If such arrangement is not possible, it must rearrange it as the lowest possible order (ie, sorted in ascending order).

The replacement must be in-place, do not allocate extra memory.

Here are some examples. Inputs are in the left-hand column and its corresponding outputs are in the right-hand column.
1,2,3 → 1,3,2
3,2,1 → 1,2,3
1,1,5 → 1,5,1

分析

本题考查字典序排列：
把升序的排列（当然，也可以实现为降序）作为当前排列开始，然后依次计算当前排列的下一个字典序排列。
算法思想：
对当前排列从后向前扫描，找到一对为升序的相邻元素，记为i和j（i < j）。如果不存在这样一对为升序的相邻元素，则所有排列均已找到，算法结束；否则，重新对当前排列从后向前扫描，找到第一个大于i的元素k，交换i和k，然后对从j开始到结束的子序列反转，则此时得到的新排列就为下一个字典序排列。这种方式实现得到的所有排列是按字典序有序的，这也是C++ STL算法next_permutation的思想。

AC代码

class Solution {
public:
    //寻找整数序列num的下一个全排序列
    void nextPermutation(vector<int> &num) {
        if (num.size() < 2) return;

        int i, k;
        for (i = num.size() - 2; i >= 0; --i) 
            if (num[i] < num[i + 1]) 
                break;
        //若不存在子升序，则说明当前排列是最大排列，此时i = -1，下一排列即是最小排列，翻转整个序列即可
        if (i < 0)
        {
            reverse(num.begin() , num.end());
            return;
        }
        //找到了子升序
        for (k = num.size() - 1; i >= 0 && k > i ; --k)
            if (num[i] < num[k]) 
                break;
        if (i >= 0)
        {
            swap(num[i], num[k]);
            reverse(num.begin() + i + 1, num.end());
            return;
        }
    }
};

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