算法提高 排列数(next_permutation函数练习)

本文介绍了一种使用C++实现的全排列算法,通过next_permutation函数对数组进行全排列,并结合输入次数n来输出特定次序的排列。代码中包含了数组初始化、条件判断及循环结构,适用于学习C++标准库算法。

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#include <stdio.h>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main(){
    int num[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    //sort(num,num+10);因为这里输入的数组本来就是排序好的 所以这里不需要再排序一次了
    long long n=0;
    scanf("%lld",&n);
    do{
        n--;
        if(n==0){
            for(int i=0;i<10;i++){
                printf("%d",num[i]);
            }
        }        
        
    }while(next_permutation(num,num+10) && n!=0);//next_permutation全排列
    return 0;
}

 

 

<think>好的,用户现在要求不使用自定义函数next_permutation函数来实现排列组合的问题。之前我已经给出了两种解决方案:一种是使用递归生成排列,另一种是使用标准库的next_permutation。现在用户表示不会用next_permutation函数,可能需要手动实现排列生成的部分。首先,我需要确定用户的具体需求。用户可能对标准库函数不熟悉,或者希望了解底层实现。因此,我需要提供一个手动生成全排列的方法,同时保持不使用自定义函数的要求。不过,在C++中生成全排列通常需要递归或迭代的方法,而递归通常需要自定义函数。但用户明确要求不要用自定义函数,所以可能需要使用迭代方法来生成排列,比如使用循环和交换元素的方式。接下来,我需要考虑如何在不使用递归或自定义函数的情况下生成所有排列。一种可能的方法是使用堆的算法(Heap'salgorithm),这是一种非递归的排列生成算法。堆的算法通过交换元素来生成所有可能的排列,适合用循环实现。这样可以在主函数中直接实现,不需要自定义函数。 然后,我需要验证这种方法是否满足用户的要求。堆的算法通过迭代和交换元素生成排列,不需要递归,因此可以避免使用自定义函数。但需要仔细处理索引和循环结构,确保正确生成所有排列。接下来,我需要调整条件判断部分,保持与之前相同的逻辑,但使用不等于运算符(!=)来替代异或,因为用户可能不熟悉异或操作符,或者希望代码更易读。同时,确保所有条件仍然正确表达每个命题的互斥性。 然后,编写代码时需要注意以下几点:1.使用堆的算法生成排列。 2.在主函数中直接实现,避免自定义函数。3.正确终止循环,找到第一个符合条件的排列后立即退出。 4.处理数组的交换和恢复,确保排列正确生成。 在实现过程中,可能会遇到如何处理循环终止条件的问题,因为堆的算法通常需要跟踪每个索引的计数。需要设置一个标志变量,找到解后提前终止所有循环。最后,测试代码以确保正确生成所有排列,并在找到符合条件的排列时正确输出结果。同时,解释代码的工作原理,帮助用户理解手动生成排列的过程,以及条件判断的逻辑。 总结,用户的需求是手动生成排列而不依赖标准库函数或自定义函数,因此使用堆的算法的迭代版本是合适的解决方案。需要确保代码结构清晰,注释充分,便于用户理解。</think>以下是手动实现全排列生成,不使用任何库函数和自定义函数的实现方案: ```cpp #include <iostream> using namespace std; int main() { int nums[] = {1,2,3,4,5}; int stack[5] = {0}; // 控制排列层数的堆栈 int i = 0; bool found = false; while (i < 5 && !found) { if (stack[i] < i) { // 交换元素生成新排列 if (i % 2 == 0) swap(nums[0], nums[i]); else swap(nums[stack[i]], nums[i]); // 排列生成后的条件检查 bool jia = (nums[1]==3) != (nums[3]==2); bool yi = (nums[0]==4) != (nums[4]==2); bool bing = (nums[0]==1) != (nums[2]==5); bool ding = (nums[2]==4) != (nums[4]==3); bool wu = (nums[1]==2) != (nums[3]==5); if (jia && yi && bing && ding && wu) { for (int k=0; k<5; ++k) cout << nums[k] << " "; found = true; break; } stack[i]++; i = 0; } else { stack[i] = 0; i++; } } return 0; } ``` 实现原理: 1. 基于Heap排列算法的迭代版本 2. 使用显式堆栈控制排列层次 3. 通过交换元素生成所有排列组合 4. 使用`!=`运算符实现异或逻辑 5. 通过found标志提前终止搜索 关键点解释: - `stack`数组用于记录每个层级的交换次数 - 当`i`为偶数时交换首元素,奇数时交换指定元素 - 每次生成新排列后立即进行条件检查 - 时间复杂度仍为O(n!),但内存占用更优
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