全排列:从n个不同元素中任取m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排列起来,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列。当m=n时所有的排列情况叫全排列。
公式:全排列数f(n)=n!(定义0!=1),如1,2,3三个元素的全排列为:
1,2,3
1,3,2
2,1,3
2,3,1
3,1,2
3,2,1
共3*2*1=6种。
简而言之就是将给定的全部元素按不同的顺序排列,返回所有的排列结果。
我们可以建立如下的树结构来表示全排列
可以看到每条路径都是一个排列,我们只需要求得全部路径。第一个数可以任选,然后接下来的每个数都是选上层没有选过的数,由此我们可以想到逐层递归求解。
建立全局变量ret来保存每条路径,
创建一个check数组来标记每个数被选择的情况,
建立一个path数组来保存当前路,
结合回溯操作求解
代码如下:
vector<vector<int>> ret;//保存结果
vector<int> path;//保存当前路径
bool check[10];//
void dfs(vector<int>& nums)
{
if (path.size() == nums.size())
{
ret.push_back(path);//满足递归结束条件就将结果保存
return;
}
for (int i = 0; i < nums.size(); i++)//对每个数都进行遍历
{
if (check[i] == false)//如果没有被选择过则加入
{
path.push_back(nums[i]);//添加到path
check[i] = true;//改变状态
dfs(nums);//继续往下遍历
//回溯过程
path.pop_back();//将最后一个元素扔掉
check[i] = false;//状态恢复
}
}
}
经过上述操作,数组nums的全排列就全部保存到了ret 中。
int main()
{
vector<int> num = { 2,5,6,8 };
dfs(num, 0);
for (int i = 0; i < ret.size(); i++)
{
for (int j = 0; j < ret[i].size(); j++)
cout << ret[i][j];
cout << endl;
}
return 0;
}
最终结果。
以上就是使用递归结合回溯解决全排列问题的过程,上述代码只能解决无重复元素的全排列,对于有重复元素的全排列,可以先使用上述算法求得结果,然后使用set的特点来去重即可。
以上就是全部讲解了,欢迎大家在评论区交流讨论,批评指正。