46. 全排列

46. 全排列

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/permutations
著作权归领扣网络所有。

给定一个 没有重复 数字的序列,返回其所有可能的全排列。

示例:

输入: [1,2,3]
输出:
[
[1,2,3],
[1,3,2],
[2,1,3],
[2,3,1],
[3,1,2],
[3,2,1]
]

class Solution {

    /**
     * @param Integer[] $nums
     * @return Integer[][]
     */
    private $res = []; 
    function permute($nums) {
        $this->dfs($nums, []);

        return $this->res;
    }

    function dfs($nums, $path) {
        if ( count($path) == count($nums) ) {
            array_push($this->res, $path);
        } else {
            for ($i = 0; $i < count($nums); $i++) {
                if ( in_array($nums[$i], $path ) ) continue;
                array_push($path, $nums[$i]);
                $this->dfs($nums, $path);
                array_pop($path); 
            }
        }
    }

}
### C++ 实现全排列算法示例 #### 使用回溯法实现全排列 为了生成给定数组 `nums` 的所有可能排列,可以采用回溯方法。这种方法通过逐步构建候选解并撤销选择来进行探索。 ```cpp #include <vector> using namespace std; void backtrack(vector<int>& nums, vector<vector<int>>& result, int start) { if (start == nums.size()) { result.push_back(nums); return; } for (int i = start; i < nums.size(); ++i) { swap(nums[start], nums[i]); backtrack(nums, result, start + 1); // 继续处理下一个位置 swap(nums[start], nums[i]); // 恢复原状以便尝试其他可能性 } } vector<vector<int>> permute(vector<int>& nums) { vector<vector<int>> result; if (nums.empty()) return result; backtrack(nums, result, 0); return result; } ``` 这段代码展示了如何利用递归来遍历每一个元素作为起始点,并交换当前索引与其他未使用的数值的位置,从而形成新的组合[^1]。 #### 利用标准库函数 `next_permutation` 除了手动编写回溯逻辑外,还可以借助 STL 提供的功能简化开发过程: ```cpp #include <algorithm> #include <vector> vector<vector<int>> permuteSTL(const vector<int>& nums) { vector<vector<int>> permutations; vector<int> temp = nums; sort(temp.begin(), temp.end()); do { permutations.push_back(temp); } while (std::next_permutation(temp.begin(), temp.end())); return permutations; } ``` 此版本先对输入序列进行了排序操作,之后调用了内置的 `next_permutation()` 函数迭代获取所有的排列情况[^4]。 #### 基于协程的全排列方案 对于更复杂的场景或者追求性能优化的情况下,也可以考虑使用协程来并发执行多个子任务以提高效率: ```cpp // 这里仅提供概念性的伪代码框架,具体实现依赖编译器支持程度以及平台特性 generator<vector<int>> coroutinePermute(vector<int> remainingElements){ if(remainingElements.empty()){ co_return; } for(auto& elem : remainingElements){ auto currentElement = elem; auto restOfList = remove_element_from_list(currentElement); yield {currentElement}; for(auto subsequence : coroutinePermute(restOfList)){ yield prepend_to_sequence(subsequence, currentElement); } } } ``` 上述片段展示了一个基于协程的概念模型,在实际应用中需根据目标环境调整语法细节[^2].
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