字符串的排列

  1. 题目: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。
  2. 举例: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。
  3. 解题思路:基于回溯法思想
    这里写图片描述
  4. 代码
/**
 * 功能: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。
 * 举例:字符串:abc, 则所有排列为:abc, acb, bac, bca, cab, cba.
 * @version 1.0
 * @date 2018/8/9
 */
public class StringPermutation {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> a = Permutation("abc");
        System.out.println(a.toString());
    }

    /**
     * 返回该字符串中字符的所有排列
     * @param str 字符串
     */
    public static ArrayList<String> Permutation(String str) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

        char[] cStr = str.toCharArray();
        recursPermutation(list,cStr,0);

        /**
         * 按字典序排序
         */
        Collections.sort(list);
        return list;
    }

    /**
     * 递归置换字符数组,并存储至ArrayList
     * @param list
     * @param cStr 当前字符数组
     * @param fromIndex 开始索引
     */
    public static void recursPermutation(ArrayList<String> list,char[] cStr,int fromIndex){
        /**
         * 终止递归的条件
         */
        if(fromIndex==cStr.length-1){
            String newString = String.valueOf(cStr);
            if(!list.contains(newString)){
                list.add(newString);
            }
            return;
        }

        for(int j=fromIndex;j<cStr.length;j++){
            //第一位(fromIndex)和后面每一位(j)交换
            swap(cStr,fromIndex,j);
            //将指标向前移动一格,让下一格与后面的交换
            recursPermutation(list,cStr,fromIndex+1);
            //复位
            swap(cStr,fromIndex,j);
        }
    }

    /**
     * 交换cStr数组中索引为i和j的元素
     * @param cStr
     * @param i
     * @param j
     */
    public static void swap(char[] cStr,int i,int j){
        char temp = cStr[i];
        cStr[i] = cStr[j];
        cStr[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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