Permutations II

本文探讨了在可能包含重复元素的整数集合上生成所有唯一排列的方法,并提供了两种优化解决方案,一种通过确保每次选择元素后的子数组有序来提高效率,另一种通过计数并依次取出每个数来避免重复,确保通过judgelarge测试。

Given a collection of numbers that might contain duplicates, return all possible unique permutations.

For example,
[1,1,2] have the following unique permutations:
[1,1,2], [1,2,1], and [2,1,1].


Failed on judge large.

public class Solution {
    public ArrayList<ArrayList<Integer>> res;
    public ArrayList<Integer> list;
	public ArrayList<ArrayList<Integer>> permuteUnique(int[] num) {
		// Start typing your Java solution below
		// DO NOT write main() function
		res = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();
		list = new ArrayList<Integer>();
		perm(num, 0);
		return res;
	}
	public void perm(int[] num, int cur){
		if(cur == num.length){
			for(int i = 0; i < num.length; i++)
				list.add(num[i]);
            if(!res.contains(list))
			    res.add(list);
			list = new ArrayList<Integer>();
		}
		for(int i = cur; i < num.length; i++){
			int temp = num[i];
			num[i] = num[cur];
			num[cur] = temp;
			perm(num, cur + 1);
			temp = num[i];
			num[i] = num[cur];
			num[cur] = temp;
		}
	}
}

如果只是增加限定条件            if (i + 1 < num.length && num[i] == num[i + 1]) continue;

需要保证拿出num[i]之后,num[i....length - 1]部分也应该是排好序的,考虑到程序后面还要还原数组num,过于繁琐,此算法不适合改进。可以参考Jilong大神http://blog.youkuaiyun.com/sunjilong/article/details/8259986用此法。

下面方法统计每个数的个数然后依次取出,保证了取出数以后剩下数组中数的顺序。通过了judge large。参考自Tingmei大神。

public class Solution {
    public ArrayList<ArrayList<Integer>> res;
	public ArrayList<Integer> list;
	public int[] temp;
	public ArrayList<Integer> value;
	public ArrayList<Integer> counter;

	public ArrayList<ArrayList<Integer>> permuteUnique(int[] num) {
		// Start typing your Java solution below
		// DO NOT write main() function
		res = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();
		list = new ArrayList<Integer>();
		value = new ArrayList<Integer>();
		counter = new ArrayList<Integer>();
		Arrays.sort(num);
		int val = num[0];
		int count = 1;
		for (int i = 1; i < num.length; i++) {
			if (val == num[i])
				count++;
			else{
				value.add(val);
				counter.add(count);
				val = num[i];
				count = 1;
			}
		}
		value.add(val);
		counter.add(count);
		temp = new int[num.length];
		perm(temp, 0);
		return res;
	}

	public void perm(int[] temp, int cur) {
		if (cur == temp.length) {
			for (int i = 0; i < temp.length; i++)
				list.add(temp[i]);
			res.add(list);
			list = new ArrayList<Integer>();
		} else {
			for (int i = 0; i < value.size(); i++) {
				if (counter.get(i) > 0){
					counter.set(i, counter.get(i) - 1);
					temp[cur] = value.get(i);
					perm(temp, cur + 1);
					counter.set(i, counter.get(i) + 1);
				}
			}
		}
	}
}


### Python 排列组合的使用方法与实例 Python 提供了 `itertools` 模块用于高效循环的各种工具函数。其中,`permutations` 函数可以用来生成给定序列的所有可能排列。 #### 导入 itertools 和 使用 permutations 为了使用排列功能,首先需要导入 `itertools` 模块中的 `permutations` 方法: ```python from itertools import permutations ``` #### 基本用法 当调用 `permutations(iterable, r=None)` 时,该函数返回长度为 `r` 的项迭代器;如果没有提供 `r` 参数,则默认等于可迭代对象的长度。每次迭代都会给出一个新的元组表示一种新的排列方式[^2]。 下面是一个简单的例子展示如何获取列表 `[1, 2, 3]` 中所有元素的不同顺序: ```python for p in permutations([1, 2, 3]): print(p) ``` 这会打印出如下结果: ``` (1, 2, 3) (1, 3, 2) (2, 1, 3) (2, 3, 1) (3, 1, 2) (3, 2, 1) ``` #### 设置排列长度 还可以通过传递第二个参数来设置每种排列的具体长度。比如只想要两个数目的排列情况: ```python print(list(permutations('ABCD', 2))) ``` 这段代码将会输出: ``` [('A', 'B'), ('A', 'C'), ('A', 'D'), ('B', 'A'), ('B', 'C'), ('B', 'D'), ('C', 'A'), ('C', 'B'), ('C', 'D'), ('D', 'A'), ('D', 'B'), ('D', 'C')] ``` #### 应用场景举例 假设有一个问题是要找出由字符 `'ABC'` 组成的所有三位字母串,并检查这些字符串是否满足某些条件(例如不含有重复字符)。那么就可以利用 `permutations` 来解决这个问题: ```python def has_unique_chars(s): """Check if string s contains all unique characters.""" return len(set(s)) == len(s) perms = [''.join(p) for p in permutations('ABC', 3)] filtered_perms = [p for p in perms if has_unique_chars(p)] print(filtered_perms) ``` 上述程序将创建一个包含所有符合条件的结果列表。
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