全排列递归方法

参考http://blog.youkuaiyun.com/axiqia/article/details/50967863

(一)递归的全排列算法

(A、B、C、D)的全排列为

1、A后面跟(B、C、D)的全排列

2、B后面跟(A、C、D)的全排列(A与B交换,其他次序保持不变)

3、C后面跟(B、A、D)的全排列(A与C交换,其他次序保持不变)

4、D后面跟(B、C、A)的全排列(A与D交换,其他次序保持不变)

用数字举例方便点:

1234
1243
1324
1342
1432
1423
2134
….
3214
3214
3241
3124
3142
3412
3421
4231

为观察规律,仅仅标红1234全排列中最高位首次1,2,3,4的排列。

解释:

以1234为基础(代码中第二次交换的意义),同为第一层递归的4种状态分别为:

第一位和第一位交换(1234==》1234);

第一位和第二位交换(1234==》2134);

第一位和第三位交换(1234==》3214);

第一位和第四位交换(1234==》4123)。

为保证普遍性,选第三种状态继续递归:

以3214为基础,同为第二层递归的三种状态分别为:

第二位和第二位交换(3214==》3214);

第二位和第三位交换(3214==》3124);

第二位和第四位交换(3214==》3412)。

继续递归即可。

代码:

#include <stdio.h>
#define COUNT 5
int quanpailie(int k,int buf[],int N);
int dicheng(int count)
{
    int cnt,result=1;
    for(cnt=count;cnt!=0;cnt--)
        result=result*cnt;
    return result;
}
int main(int argc, char** argv) {
    int i;
    int data[COUNT];                                                                                                                                                      
//  printf("Hello world!\n");
    //printf("please input N:\n");
    //scanf("%d",&N);
    printf("there are %d situations:\n",dicheng(COUNT));
    for(i=0;i<COUNT;i++)
    {
        data[i] = i+1; 
    }
    quanpailie(0,data,COUNT);         
    //printf("N is %d\n",N);
    return 0;
}
int quanpailie(int k,int buf[],int N)
{
    int i;
    if(k == N-1)
    {
        for(i=0;i<N;i++)
        {
            printf("%d ",buf[i]);
        }
        printf("\n");       
    }
    else
    {
        for(i=k;i<N;i++)
        {
            int temp=buf[k];
            buf[k]=buf[i];
            buf[i]=temp;
            quanpailie(k+1,buf,N);
            temp=buf[k];
            buf[k]=buf[i];
            buf[i]=temp;
        }
    }
}
### Python 实现全排列递归算法 以下是基于递归方法实现全排列的经典代码示例: #### 方法描述 递归的核心思想在于逐步构建子问题并解决它们。对于长度为 \( n \) 的列表,可以通过固定第一个元素并将剩余部分视为新的子问题来完成排列[^1]。 ```python def permute(nums): result = [] # 边界条件:如果输入为空,则返回空集合 if len(nums) == 0: return [[]] # 如果只有一个元素,则只有一种排列方式 if len(nums) == 1: return [nums[:]] # 对于每一个元素作为起始位置的情况进行遍历 for i in range(len(nums)): current_num = nums[i] # 剩余的部分继续递归调用 remaining_nums = nums[:i] + nums[i+1:] sub_permutations = permute(remaining_nums) # 将当前数与后续排列组合起来 for p in sub_permutations: result.append([current_num] + p) return result if __name__ == "__main__": test_list = [1, 2, 3] all_permutations = permute(test_list) print(all_permutations) ``` 上述代码实现了完整的递归逻辑,并能够处理任意大小的输入列表[^2]。 --- #### 关键点分析 1. **边界条件** 当 `nums` 列表为空时,返回 `[[]]` 表示一种可能的排列;当 `nums` 只有一个元素时,直接返回该单元素组成的列表[^4]。 2. **核心循环** 使用 `for` 循环枚举每个元素作为固定的首项,其余部分通过递归计算其所有可能的排列[^3]。 3. **结果拼接** 每次递归完成后,将当前选定的元素与递归得到的结果逐一拼接形成最终的排列。 --- #### 输出示例 假设输入列表为 `[1, 2, 3]`,运行以上代码会输出如下结果: ```plaintext [[1, 2, 3], [1, 3, 2], [2, 1, 3], [2, 3, 1], [3, 1, 2], [3, 2, 1]] ``` 这表示了所有的可能排列情况。 ---
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