常见算法问题之NextPermutation

最新推荐文章于 2025-09-22 09:14:04 发布

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本文详细解析了LeetCode第31题“下一个排列”的问题，并提供了一种有效的C++实现方案。该算法通过寻找特定位置进行元素交换并反转部分序列来获得下一个字典序排列。

题目来源于leetcode 31

1. 问题描述

依据字典序升序，找出序列的下一序列。例如（左边是输入，右边是输出）：

1 2 3 --- 1 3 2
1 5 1 --- 5 1 1
3 2 1 --- 1 2 3

2. 算法描述

for (i = 0; i < size(array); i++)
    j = max{i | array[i] < array[i + 1]};

for (i = 0; i < size(array); i++)
    k = max{i | array[i] > array[j]};

swap(j, k);
reverse(array, j+1, array(end));

3. C++实现

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

class Solution {
public:
    void nextPermutation(vector<int>& nums) 
    {
        vector<int>::iterator i, j, k, reverse_start = nums.begin();
        bool is_found = 0; //若原序列恰好是降序，则reverse范围是整个序列

        for (i = nums.begin(), j = i; i != nums.end() - 1; i++)
        {
            if (*i < *(i + 1))
            {
                j = i;
                is_found = 1; 
            }
        }

        if (is_found != 0)
        {
            for (i = nums.begin(); i != nums.end(); i++)
            {
                if (*j < *i)
                    k = i;
            }
            reverse_start = j + 1;
            swap(j, k);
        }

        reverse(nums, reverse_start);
    }

private:
    void reverse(vector<int>& nums, vector<int>::iterator start)
    {
        vector<int>::iterator i = start;
        vector<int>::iterator j = nums.end() - 1;

        while (i < j)
        {
            swap(i, j);
            i++;
            j--;
        }
    }

    void swap(vector<int>::iterator i, vector<int>::iterator j)
    {
        int temp = *i;
        *i = *j;
        *j = temp;
    }
};

int main()
{
    const int n = 3;
    int b[n] = {3, 2, 1};
    vector<int> a(b, b + n);

    Solution S;
    S.nextPermutation(a);

    vector<int>::iterator iter;
    for (iter = a.begin(); iter != a.end(); iter++)
    {
        cout << *iter << ' ';
    }
    cout << endl;

    return 0;
}