【题目】设计一个递归算法生成n个元素{r1,r2,…,rn}的全排列。
【算法讲解】
设R={r1,r2,…,rn}是要进行排列的n个元素,Ri=R-{ri}。
集合X中元素的全排列记为perm(X)。
(ri)perm(X)表示在全排列perm(X)的每一个排列前加上前缀得到的排列。
R的全排列可归纳定义如下:
当n=1时,perm(R)=(r),其中r是集合R中唯一的元素;
当n>1时,perm(R)由(r1)perm(R1),(r2)perm(R2),…,(rn)perm(Rn)构成。
实现思想:将整组数中的所有的数分别与第一个数交换,这样就总是在处理后n-1个数的全排列。
【示例】
当n=3,并且E={a,b,c},则:
perm(E)=a.perm({b,c}) + b.perm({a,c}) + c.perm({a,b})
perm({b,c})=b.perm(c) + c.perm(b)
a.perm({b,c})=ab.perm(c) + ac.perm(b)
=ab.c + ac.b=(abc, acb)
1 template<class Type> 2 void Perm(Type list[],int k,int m){ 3 if(k==m){ 4 for( int i=0; i<=m; i++ ) 5 cout<<list[i]; 6 cout<<endl; 7 } 8 else{ 9 for( int i=k; i<=m; i++ ){ 10 Swap(list[k],list[i]); 11 Perm(list,k+1,m); 12 Swap(list[k],list[i]); 13 } 14 } 15 } 16 template<class Type> 17 inline void Swap(Type &a,Type &b){ 18 Type temp = a; 19 a=b; 20 b=temp; 21 }
下面是完整代码:
1 #include <iostream> 2 #include <algorithm> 3 4 using namespace std; 5 6 template<class Type> 7 void Perm(Type list[], int k, int m ) 8 { //产生[list[k:m]的所有排列 9 if(k==m) 10 { //只剩下一个元素 11 for (int i=0;i<=m;i++) 12 cout<<list[i]; 13 cout<<endl; 14 } 15 else //还有多个元素待排列,递归产生排列 16 for (int i=k; i<=m; i++) 17 { 18 swap(list[k],list[i]); 19 Perm(list,k+1,m); 20 swap(list[k],list[i]); 21 } 22 } 23 24 int main() { 25 26 char s[]="abc"; 27 Perm(s,0,2); 28 29 return 0; 30 }