Генерация всех перестановок данной строки

Question

Какой элегантный способ найти все перестановки строки.Например, ba, будет ba и ab, но как насчет abcdefgh?Есть ли пример реализации Java?

Answer 1

Рекурсивное решение Python

def permute(input_str):
    _permute("", input_str)

def _permute(prefix, str_to_permute):
    if str_to_permute == '':
        print(prefix)

    else:
        for i in range(len(str_to_permute)): 
            _permute(prefix+str_to_permute[i], str_to_permute[0:i] + str_to_permute[i+1:])

if __name__ == '__main__':
    permute('foobar')

Answer 2

import java.io.*;
public class Anagram {

public static void main(String[] args) {
      java.util.Scanner sc=new java.util.Scanner(System.in);
            PrintWriter p=new PrintWriter(System.out,true);
            p.println("Enter Word");
            String a[],s="",st;boolean flag=true;
            int in[],n,nf=1,i,j=0,k,m=0;
            char l[];
            st=sc.next();
            p.println("Anagrams");
            p.println("1 . "+st);
            l=st.toCharArray();
            n=st.length();
            for(i=1;i<=n;i++){
                nf*=i;
            }

            i=1;
            a=new String[nf];
            in=new int[n];
            a[0]=st;
            while(i<nf){
                for(m=0;m<n;m++){
                    in[m]=n;
                }j=0;
                while(j<n){
                    k=(int)(n*Math.random());

                    for(m=0;m<=j;m++){
                        if(k==in[m]){
                            flag=false;
                            break;          
                        }
                    }
                    if(flag==true){
                        in[j++]=k;
                    }flag=true;
                }s="";
                for(j=0;j<n;j++){
                    s+=l[in[j]];
                }

                //Removing same words
                for(m=0;m<=i;m++){
                        if(s.equalsIgnoreCase(a[m])){
                            flag=false;
                            break;          
                        }
                    }
                    if(flag==true){
                        a[i++]=s;
                        p.println(i+" . "+a[i-1]);
                    }flag=true;

            }

    }
}

Answer 3

Вот две версии c # (только для справки): 1. Печатает все перестановки 2. возвращает все перестановки

Основная суть алгоритма такова (вероятно, приведенный ниже код более интуитивен - тем не менее, вот некоторые пояснения того, что делает приведенный ниже код): - от текущего индекса до остальной части коллекции, поменять элемент на текущий индекс - получить перестановки для остальных элементов из следующего индекса рекурсивно - восстановить порядок, поменяв местами

Примечание: вышеуказанная рекурсивная функция будет вызываться из начального индекса.

private void PrintAllPermutations(int[] a, int index, ref int count)
        {
            if (index == (a.Length - 1))
            {
                count++;
                var s = string.Format("{0}: {1}", count, string.Join(",", a));
                Debug.WriteLine(s);
            }
            for (int i = index; i < a.Length; i++)
            {
                Utilities.swap(ref a[i], ref a[index]);
                this.PrintAllPermutations(a, index + 1, ref count);
                Utilities.swap(ref a[i], ref a[index]);
            }
        }
        private int PrintAllPermutations(int[] a)
        {
            a.ThrowIfNull("a");
            int count = 0;
            this.PrintAllPermutations(a, index:0, count: ref count);
            return count;
        }

версия 2 (то же, что и выше - но возвращает изменения вместо печати)

private int[][] GetAllPermutations(int[] a, int index)
        {
            List<int[]> permutations = new List<int[]>();
            if (index == (a.Length - 1))
            {
                permutations.Add(a.ToArray());
            }

            for (int i = index; i < a.Length; i++)
            {
                Utilities.swap(ref a[i], ref a[index]);
                var r = this.GetAllPermutations(a, index + 1);
                permutations.AddRange(r);
                Utilities.swap(ref a[i], ref a[index]);
            }
            return permutations.ToArray();
        }
        private int[][] GetAllPermutations(int[] p)
        {
            p.ThrowIfNull("p");
            return this.GetAllPermutations(p, 0);
        }

Модульные тесты

[TestMethod]
        public void PermutationsTests()
        {
            List<int> input = new List<int>();
            int[] output = { 0, 1, 2, 6, 24, 120 };
            for (int i = 0; i <= 5; i++)
            {
                if (i != 0)
                {
                    input.Add(i);
                }
                Debug.WriteLine("================PrintAllPermutations===================");
                int count = this.PrintAllPermutations(input.ToArray());
                Assert.IsTrue(count == output[i]);
                Debug.WriteLine("=====================GetAllPermutations=================");
                var r = this.GetAllPermutations(input.ToArray());
                Assert.IsTrue(count == r.Length);
                for (int j = 1; j <= r.Length;j++ )
                {
                    string s = string.Format("{0}: {1}", j,
                        string.Join(",", r[j - 1]));
                    Debug.WriteLine(s);
                }
                Debug.WriteLine("No.OfElements: {0}, TotalPerms: {1}", i, count);
            }
        }

Answer 4

Вот алгоритм с O (n!) Сложностью по времени с чистой рекурсией и интуитивно понятным.

public class words {
static String combinations;
public static List<String> arrlist=new ArrayList<>();
public static void main(String[] args) {
    words obj = new words();

    String str="premandl";
    obj.getcombination(str, str.length()-1, "");
    System.out.println(arrlist);

}


public void getcombination(String str, int charIndex, String output) {

    if (str.length() == 0) {
        arrlist.add(output);
        return ;
    }

    if (charIndex == -1) {
        return ;
    }

    String character = str.toCharArray()[charIndex] + "";
    getcombination(str, --charIndex, output);

    String remaining = "";

    output = output + character;

    remaining = str.substring(0, charIndex + 1) + str.substring(charIndex + 2);

    getcombination(remaining, remaining.length() - 1, output);

}

}

Answer 5

В любом случае на питоне

def perms(in_str, prefix=""):
if not len(in_str) :
    print(prefix)
else:        
    for i in range(0, len(in_str)):
        perms(in_str[:i] + in_str[i + 1:], prefix + in_str[i])

perms('ASD')

Answer 6

// Перебираем весь массив символов и сохраняем «i» в качестве основы вашей перестановки и продолжаем находить комбинацию, как вы меняете местами [ab, ba]

public class Permutation {
    //Act as a queue
    private List<Character> list;
    //To remove the duplicates
    private Set<String> set = new HashSet<String>();

    public Permutation(String s) {
        list = new LinkedList<Character>();
        int len = s.length();
        for(int i = 0; i < len; i++) {
            list.add(s.charAt(i));
        }
    }

    public List<String> getStack(Character c, List<Character> list) {
        LinkedList<String> stack = new LinkedList<String>();
        stack.add(""+c);
        for(Character ch: list) {
            stack.add(""+ch);
        }

        return stack;
    }

    public String printCombination(String s1, String s2) {
        //S1 will be a single character
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        String[] strArr = s2.split(",");
        for(String s: strArr) {
            sb.append(s).append(s1);
            sb.append(",");
        }       
        for(String s: strArr) {
            sb.append(s1).append(s);
            sb.append(",");
        }

        return sb.toString();
    }

    public void printPerumtation() {
        int cnt = list.size();

        for(int i = 0; i < cnt; i++) {
            Character c = list.get(0);
            list.remove(0);
            List<String> stack = getStack(c, list);

            while(stack.size() > 1) {
                //Remove the top two elements
                String s2 = stack.remove(stack.size() - 1);
                String s1 = stack.remove(stack.size() - 1);
                String comS = printCombination(s1, s2);
                stack.add(comS);
            }

            String[] perms = (stack.remove(0)).split(",");
            for(String perm: perms) {
                set.add(perm);
            }

            list.add(c);
        }

        for(String s: set) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

Answer 7

В случае, если кто-то хочет сгенерировать перестановки, чтобы что-то с ними сделать, вместо того, чтобы просто печатать их с помощью метода void:

static List<int[]> permutations(int n) {

    class Perm {
        private final List<int[]> permutations = new ArrayList<>();

        private void perm(int[] array, int step) {
            if (step == 1) permutations.add(array.clone());
            else for (int i = 0; i < step; i++) {
                perm(array, step - 1);
                int j = (step % 2 == 0) ? i : 0;
                swap(array, step - 1, j);
            }
        }

        private void swap(int[] array, int i, int j) {
            int buffer = array[i];
            array[i] = array[j];
            array[j] = buffer;
        }

    }

    int[] nVector  = new int[n];
    for (int i = 0; i < n; i++) nVector [i] = i;

    Perm perm = new Perm();
    perm.perm(nVector, n);
    return perm.permutations;

}

Answer 8

Это можно сделать итеративно, просто вставляя каждую букву строки по очереди во все места предыдущих частичных результатов.

Мы начинаем с [A], который с B становится [BA, AB],и с C, [CBA, BCA, BAC, CAB, etc].

Время выполнения будет O(n!), что для контрольного примера ABCD равно 1 x 2 x 3 x 4.

В вышеуказанном продукте1 для A, 2 для B и т. д.

Образец дротика:

void main() {

  String insertAt(String a, String b, int index)
  {
    return a.substring(0, index) + b + a.substring(index);
  }

  List<String> Permute(String word) {

    var letters = word.split('');

    var p_list = [ letters.first ];

    for (var c in letters.sublist(1)) {

      var new_list = [ ];

      for (var p in p_list)
        for (int i = 0; i <= p.length; i++)
          new_list.add(insertAt(p, c, i));

      p_list = new_list;
    }

    return p_list;
  }

  print(Permute("ABCD"));

}