剑指Offer面试题33：把数组排成最小的数 Java 实现，三种方法

本文介绍了一种算法，用于将输入的整数数组通过特定规则排序并拼接成最小的数字。提供了三种不同的实现方法，包括利用Java内置函数进行字符串拼接和排序。

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题目：把数组排成最小的数

输入一个正整数数组，把数组里所有数字拼接起来排成一个数，打印能拼接出的所有数字中最小的一个。例如输入数组{3,32,321}，则打印出这3个数字能排成的最小数字321323.

算法分析：

1.最直接的办法就是先求出这个数组中所有数字的全排列，然后把每个排列拼接起来，最后求出拼接起来的数字的最小值。求数组的排列和字符串排列非常相近。根据排列组合知识，n个数字总共有n!个排列。

2.采用比较数组中字符串大小的方法。

根据题目要求，两个数字m和n能拼接成数字mn和数字nm，如果mn<nm那么说明m应该排在n前面，我们应该打印出mn；反之，如果nm<mn，我们定义n小于m.r如果mn=nm,则表示m和n大小相等。

Java中，compareTO函数能够按照字典顺序将两个字符串相比较，返回一个int型。因此，可以先将整数数组转化为字符串数组，然后再采用Collections.sort（）函数排序比较后的字符串大小。

Collections.sort(list,new Comparator<Integer>(){ //根据Comparable指定顺序对list集合排序

public int compare(Integer str1,Integer str2){

String s1 = str1 + "" + str2; //str1和str2都是整数，用 str1 +"" + str2即将整数转化为了字符串

String s2 = str2 + "" + str1;

return s1.compareTo(s2);

}

});

for(int j:list){ //foreach语句

s += j;

}

具体实现程序参照牛客网

其他知识总结：

字符串拼接：

设str1和str2为整数，把str1和str2拼接后转化为字符串的巧妙方法：String s1 = str1 + "" + str2; 中间加空格“”

将整数数组转化为字符串数组方法：

（1）String[] str = new String[numbers.length];

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

str[i] = "" + numbers[i]; //也可以用String.valueOf(numbers[i])将整数数组转化为字符串数组

}

（2）String[] str = new String[numbers.length];

for(int i = 0; i < len; i++){

str[i] = String.valueOf(numbers[i]); //也可用str[i] = "" + numbers[i];将整数数组转化为字符串数组

}

Collections.sort(list,new Comparator<Integer>().......方法：

（1）Comparator接口，两个对象要使用compareTo方法比较大小，就必须实现Comparator接口的compare方法，比如String就实现了这个方法，所以可以直接使用compareTo进行比较。sort(List,Comparator):根据指定的Comparable产生顺序对List集合元素进行排序*/

在基本数据中，compareTo()是比较两个Character 对象；在 Boolean中，是用boolean的实例于其它实例进行比较；在String 中，则是按照字典顺序进行比较，返回的值是一个int 型。

（2）Collections.sort(List list, Comparator c) 会根据返回值来对list中的数据进行排序。该函数会return 0, 1,-1三个值，这三个数字代表前面和后面要比较的值哪个大哪个小？如果是“0”表示要比较两个数字相等，当返回“-1”时候，前面变量排在后面变量的前面（前面数字小），反之则排在后面（1表示前面数字大）。

compareTo（）函数

算法1源程序：

/**************************************************************      
* Copyright (c) 2016, 
* All rights reserved.                   
* 版 本 号：v1.0                   
* 题目描述：把数组排成最小的数
* 输入描述：请任意输入一个数组(以“，”隔开)：
* 		    3,32,321  
* 程序输出：最小的组合数字是：321323
* 问题分析： 无
* 算法描述：详见注释和牛客网练习题
* 完成日期：2016-09-20
***************************************************************/

package org.marsguo.offerproject33;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.Scanner;

class AddString{
	public String MaxNumberFunction(int[] inarray){
		int n;
		String s = "";				//可以改为StringBuffer,减少额外空间
		//StringBuilder s = new StringBuilder();
		ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
		n = inarray.length;									//求数组长度
		for(int i = 0; i < n; i ++){
			list.add(inarray[i]);							//将数组中数放入集合list中
		}
		/*Comparator接口，两个对象要使用compareTo方法比较大小，就必须实现Comparator接口的compare方法，
		比如String就实现了这个方法，所以可以直接使用compareTo进行比较。sort(List,Comparator):
		根据指定的Comparable产生顺序对List集合元素进行排序*/
		/*在基本数据中，compareTo()是比较两个Character 对象；
		在 Boolean中，是用boolean的实例于其它实例进行比较；
		在String 中，则是按照字典顺序进行比较，返回的值是一个int 型。*/
		Collections.sort(list,new Comparator<Integer>(){			//根据Comparable指定顺序对list集合排序
			public int compare(Integer str1,Integer str2){
				String s1 = str1 + "" + str2;				//str1和str2都是整数，用 str1 +"" + str2即将整数转化为了字符串，强！
				String s2 = str2 + "" + str1;
				return s1.compareTo(s2);					//在String中，compareTo是按照字典顺序进行比较，返回的值是一个int型，返回0，-1,1三个数字。
			}
		});
		for(int j:list){								//foreach语句
			s += j;
		}
		return s;
	}
}
public class MaxNumberLength {
	public static void main(String[] args){
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请任意输入一个数组(以“，”隔开)：");
		String str = scanner.nextLine();
		String[] temp = str.split(",");
		scanner.close();
		int[] array = new int[temp.length];
		for(int i = 0;i < temp.length;i++)
		{
			array[i] = Integer.parseInt(temp[i]);
		}
		
		AddString addstring = new AddString();
		System.out.println("最小的组合数字是：" + addstring.MaxNumberFunction(array));
	}
}

算法2源程序：

/**************************************************************      
* Copyright (c) 2016, 
* All rights reserved.                   
* 版 本 号：v1.0                   
* 题目描述：把数组排成最小的数
* 输入描述：请任意输入一个数组(以“，”隔开)：
* 		    3,32,321  
* 程序输出：最小的组合数字是：321323
* 问题分析： 无
* 算法描述：和算法1相似，只不过这个算法比较的是两个字符串，算法1直接比较的整数
* 			先将整型数组转换成String数组，然后将String数组排序，最后将排好序的字符串数组拼接出来。关键就是制定排序规则。
* 			排序规则如下：
* 			若ab > ba 则 a > b，
* 			若ab < ba 则 a < b，
* 			若ab = ba 则 a = b；
* 			解释说明：
* 			比如 "3" < "31"但是 "331" > "313"，所以要将二者拼接起来进行比较
* 完成日期：2016-09-20
***************************************************************/
package org.marsguo.offerproject33;

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import java.util.Scanner;

class CompareFunction{
	public String PrintMinNumber(int[] numbers){
		if(numbers == null || numbers.length == 0)
			return "";
		int len = numbers.length;
		String[] str = new String[len];
		StringBuilder stringbuilder = new StringBuilder();
		for(int i = 0; i < len; i++){
			str[i] = String.valueOf(numbers[i]);			//也可用str[i] = "" + numbers[i];将整数数组转化为字符串数组
		}
		/*在基本数据中，compareTo()是比较两个Character 对象；
		在 Boolean中，是用boolean的实例于其它实例进行比较；
		在String 中，则是按照字典顺序进行比较，返回的值是一个int 型。*/
		Arrays.sort(str,new Comparator<String>(){
			@Override
			public int compare(String s1,String s2){
				String c1 = s1 + s2;
				String c2 = s2 + s1;
				return c1.compareTo(c2);			//在String中，compareTo是按照字典顺序进行比较，返回的值是一个int型。
			}
		});
		for(int i = 0; i < len; i++){
			stringbuilder.append(str[i]);
		}
		return stringbuilder.toString();
	}
}

public class MaxNumLengthMethod2 {
	public static void main(String[] args){
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请任意输入一个数组(以“，”隔开)：");
		String str = scanner.nextLine();
		String[] temp = str.split(",");
		scanner.close();
		int[] array = new int[temp.length];
		for(int i = 0;i < temp.length;i++)
		{
			array[i] = Integer.parseInt(temp[i]);
		}
		
		CompareFunction comparefun = new CompareFunction();
		System.out.println("最小的组合数字是：" + comparefun.PrintMinNumber(array));
	}
}

算法3源程序：

/**************************************************************      
* Copyright (c) 2016, 
* All rights reserved.                   
* 版 本 号：v1.0                   
* 题目描述：把数组排成最小的数
* 输入描述：请任意输入一个数组(以“，”隔开)：
* 		    3,32,321  
* 程序输出：最小的组合数字是：321323
* 问题分析： 无
* 算法描述：详见注释和牛客网练习题
* 完成日期：2016-09-20
***************************************************************/

package org.marsguo.offerproject33;

import java.util.Scanner;

class Solution{
	public String PrintMinNumber(int[] numbers){
		if(numbers == null || numbers.length == 0){
			return "";
		}
		if(numbers.length == 1){
			return "" + numbers[0];
		}
		String[] str = new String[numbers.length];
		for(int i = 0; i < numbers.length;i++){
			str[i] = "" + numbers[i];			//也可以用String.valueOf(numbers[i])将整数数组转化为字符串数组
		}
		sort(str);								//对str字符串进行排序，排序后的字符串即为符合要求的字符串
		StringBuffer stringbuffer = new StringBuffer();			//用StringBuffer减少额外空间复杂度
		for(int i = 0; i < str.length; i ++){
			stringbuffer.append(str[i]);
		}
		return stringbuffer.toString();
	}
	private void sort(String[] s){
		for(int i = 0; i < s.length-1;i++){
			boolean flag = true;
			for(int j = 0; j < s.length - 1; j++){
				if((s[j] + s[j+1]).compareTo(s[j+1]+s[j])>0){
					String t = s[j+1];
					s[j+1] = s[j];
					s[j] = t;
					flag = false;
				}
			}
				if(flag)
					return;
		}
	}
}

public class MaxNumLengthMethod3 {
	public static void main(String[] args){
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请任意输入一个数组(以“，”隔开)：");
		String str = scanner.nextLine();
		String[] temp = str.split(",");
		scanner.close();
		int[] array = new int[temp.length];
		for(int i = 0;i < temp.length;i++)
		{
			array[i] = Integer.parseInt(temp[i]);
		}
		
		Solution solution = new Solution();
		System.out.println("最小的组合数字是：" + solution.PrintMinNumber(array));
	}
}

程序运行结果：