几个有趣的算法

说明

全排列算法、gcd最大公约数算法、最小公倍数算法、knuth洗牌算法。

---

代码

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.Stack;

/**
 * 一些有趣的算法
 *
 * @author ncu_ht
 */
public class FunningAlgorithm {
    /**
     * 获取下标的全排列
     *
     * @param length 下标长度
     * @return 下标的全排列
     */
    public static List<List<Integer>> getAllElementCompose(int length) {
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();
        Stack stack = new Stack<>();
        allElementCompose(list, stack, length);
        return list;
    }

    /**
     * 计算全排列
     *
     * @param list   全排列
     * @param stack  保存中间结果的栈
     * @param length 全排列元素长度
     */
    private static void allElementCompose(List<List<Integer>> list, Stack stack, int length) {
        if (stack.size() == length) {
            list.add(new ArrayList<Integer>(stack));
            return;
        }
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            if (!stack.contains(i)) {
                stack.push(i);
                allElementCompose(list, stack, length);
                stack.pop();
            }
        }
    }

    /**
     * 求最大公约数
     *
     * @param a 第一个数
     * @param b 第二个数
     * @return 最大公约数
     */
    public static int gcd(int a, int b) {
        return b == 0 ? a : gcd(b, a % b);
    }

    /**
     * 求最小公倍数
     *
     * @param a 第一个数
     * @param b 第二个数
     * @return 最小公倍数
     */
    public static int lcm(int a, int b) {
        return (a * b) / gcd(a, b);
    }

    /**
     * knuth洗牌算法
     * 核心内容：从最后一个元素开始，与未处理的部分中（包括自身）随机一个元素进行交换
     *
     * @param a 待洗牌的数组
     */
    public static void knuth(int[] a) {
        Random random = new Random();
        for (int i = a.length - 1; i >= 0; i--) {
            int randomInt = random.nextInt(i + 1);
            int temp = a[i];
            a[i] = a[randomInt];
            a[randomInt] = temp;
        }
    }
}