字符串的排列

题目描述
输入一个字符串,按字典序打印出该字符串中字符的所有排列。例如输入字符串abc,则打印出由字符a,b,c所能排列出来的所有字符串abc,acb,bac,bca,cab和cba。
输入描述:
输入一个字符串,长度不超过9(可能有字符重复),字符只包括大小写字母。

# -*- coding:utf-8 -*-
import itertools
class Solution:
    def Permutation(self, ss):
        # write code here
        if not ss:
            return []
        if len(ss)==1:
            return [ss]
        res=[]
        #遍历字符串,固定第一个元素然后递归
        for i in range(len(ss)):
            for j in self.Permutation(ss[:i]+ss[i+1:]):
                res.append(ss[i]+j)
        return sorted(list(set(res)))#去重排序

回溯法
//这一段就是回溯法,这里以"abc"为例

        //递归的思想与栈的入栈和出栈是一样的,某一个状态遇到return结束了之后,会回到被调用的地方继续执行
         
        //1.第一次进到这里是ch=['a','b','c'],list=[],i=0,我称为 状态A ,即初始状态
        //那么j=0,swap(ch,0,0),就是['a','b','c'],进入递归,自己调自己,只是i为1,交换(0,0)位置之后的状态我称为 状态B 
        //i不等于2,来到这里,j=1,执行第一个swap(ch,1,1),这个状态我称为 状态C1 ,再进入fun函数,此时标记为T1,i为2,那么这时就进入上一个if,将"abc"放进list中
        /////////////-------》此时结果集为["abc"]
         
        //2.执行完list.add之后,遇到return,回退到T1处,接下来执行第二个swap(ch,1,1),状态C1又恢复为状态B
        //恢复完之后,继续执行for循环,此时j=2,那么swap(ch,1,2),得到"acb",这个状态我称为C2,然后执行fun,此时标记为T2,发现i+1=2,所以也被添加进结果集,此时return回退到T2处往下执行
        /////////////-------》此时结果集为["abc","acb"]
        //然后执行第二个swap(ch,1,2),状态C2回归状态B,然后状态B的for循环退出回到状态A
         
        //             a|b|c(状态A)
        //               |
        //               |swap(0,0)
        //               |
        //             a|b|c(状态B)
        //             /  \
        //   swap(1,1)/    \swap(1,2)  (状态C1和状态C2)
        //           /      \
        //         a|b|c   a|c|b
         
        //3.回到状态A之后,继续for循环,j=1,即swap(ch,0,1),即"bac",这个状态可以再次叫做状态A,下面的步骤同上
        /////////////-------》此时结果集为["abc","acb","bac","bca"]
         
        //             a|b|c(状态A)
        //               |
        //               |swap(0,1)
        //               |
        //             b|a|c(状态B)
        //             /  \
        //   swap(1,1)/    \swap(1,2)  (状态C1和状态C2)
        //           /      \
        //         b|a|c   b|c|a
         
        //4.再继续for循环,j=2,即swap(ch,0,2),即"cab",这个状态可以再次叫做状态A,下面的步骤同上
        /////////////-------》此时结果集为["abc","acb","bac","bca","cab","cba"]
         
        //             a|b|c(状态A)
        //               |
        //               |swap(0,2)
        //               |
        //             c|b|a(状态B)
        //             /  \
        //   swap(1,1)/    \swap(1,2)  (状态C1和状态C2)
        //           /      \
        //         c|b|a   c|a|b
         
        //5.最后退出for循环,结束。

在这里插入图片描述

class Solution:
    def Permutation(self, ss):
        # write code here
        if not ss:
            return []
        if len(ss)==1:
            return [ss]
        res=[]
        sslist=[i for i in ss] #字符串是不可变类型,不能进行下面的交换,所以转成列表,和应用' '.join()转成字符串
        self.fun(sslist,res,0);
        res.sort()
        return res
    def fun(self,sslist,res,i):
        if i==len(sslist)-1:
            if ''.join(sslist) not in res:
                res.append(''.join(sslist))
                return
        else:
            for j in range(i,len(sslist)):
                sslist[i],sslist[j]=sslist[j],sslist[i]
                self.fun(sslist,res,i+1)
                sslist[i],sslist[j]=sslist[j],sslist[i]
import java.util.List;
import java.util.Collections;
import java.util.ArrayList;
 
public class Solution {
    public ArrayList<String> Permutation(String str) {
        List<String> res = new ArrayList<>();
        if (str != null && str.length() > 0) {
            PermutationHelper(str.toCharArray(), 0, res);
            Collections.sort(res);
        }
        return (ArrayList)res;
    }
 
    public void PermutationHelper(char[] cs, int i, List<String> list) {
        if (i == cs.length - 1) {
            String val = String.valueOf(cs);
            if (!list.contains(val))
                list.add(val);
        } else {
            for (int j = i; j < cs.length; j++) {
                swap(cs, i, j);
                PermutationHelper(cs, i+1, list);
                swap(cs, i, j);
            }
        }
    }
 
    public void swap(char[] cs, int i, int j) {
        char temp = cs[i];
        cs[i] = cs[j];
        cs[j] = temp;
    }
}
### C++ 字符串排列算法实现 在 C++ 中,字符串排列的实现可以通过递归或标准库函数 `std::next_permutation` 来完成。以下分别介绍两种方法,并提供代码示例。 #### 方法一:使用 `std::next_permutation` C++ 标准库提供了 `std::next_permutation` 函数,可以生成字符串的所有排列组合。该函数会将输入序列重新排列为字典序中的下一个更大的排列[^1]。如果当前排列已经是最大的排列,则返回 `false` 并将序列重置为最小排列。 ```cpp #include <iostream> #include <algorithm> #include <string> void printPermutations(std::string str) { std::sort(str.begin(), str.end()); // 确保从最小字典序开始 do { std::cout << str << std::endl; } while (std::next_permutation(str.begin(), str.end())); // 生成下一个排列 } int main() { std::string input = "abc"; printPermutations(input); return 0; } ``` 上述代码中,`std::sort` 确保从最小字典序开始,`std::next_permutation` 不断生成下一个排列直到没有更大的排列为止。 #### 方法二:递归实现 递归方法通过交换字符位置来生成所有可能的排列组合。这种方法更直观,但需要手动处理重复排列的问题。 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <string> void permuteHelper(std::string str, int start, std::vector<std::string>& result) { if (start == str.size() - 1) { result.push_back(str); // 当只剩一个字符时,保存当前排列 } else { for (int i = start; i < str.size(); ++i) { std::swap(str[start], str[i]); // 交换当前位置和后续位置的字符 permuteHelper(str, start + 1, result); // 递归处理剩余部分 std::swap(str[start], str[i]); // 恢复原状以便下一次交换 } } } std::vector<std::string> permute(std::string str) { std::vector<std::string> result; permuteHelper(str, 0, result); return result; } int main() { std::string input = "abc"; std::vector<std::string> permutations = permute(input); for (const auto& p : permutations) { std::cout << p << std::endl; } return 0; } ``` 上述代码中,`permuteHelper` 函数通过递归交换字符位置生成所有排列组合。每次递归调用时,固定一个字符并对其余部分进行排列[^2]。 #### 性能比较 - **`std::next_permutation`**:适用于较短字符串,实现简单且高效。 - **递归方法**:灵活性更高,适合需要自定义逻辑的场景,但对于长字符串可能导致性能问题。 ---
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