Обзор:
Я пытаюсь реализовать алгоритм Джонсона Троттера в Java, чтобы решить проблему на Project Euler . Я посмотрел и посмотрел, но, насколько я вижу, у меня все правильно реализовано, что, как вы знаете, неправильно, иначе я бы не задавал этот вопрос :)
Основной алгоритм выглядит следующим образом:
Johnson Trotter(n)
//Input: A positive integer n
//Output: A list of all permutations(0..n)
initialize the first permutation with: <0, <1, <2
//(all elements pointing left)
while ( //there exists a mobile element )
//find the largest mobile element K
//swap K with the element it points toward
//reverse the direction of all elements > K
//add the permutation to a list
Я создал объект Element с атрибутами (value, isMobile, Direction) для использования в этом алгоритме. Когда я меняю значения, происходит только один обмен, после чего исходный порядок печатается снова и снова.
Код:
public void generatePermutations(int n)
{
ArrayList<String> permutations = new ArrayList<String>();
ArrayList<Element> elements = new ArrayList<Element>();
//Initialize the first permutation,
//all Elements are mobile and point LEFT
for(int i = 0; i < n; i++)
{
elements.add(new Element(i, true, Direction.LEFT));
}
//add initial permutation to the list
permutations.add(combineElementsToString(elements));
while(hasMobileElement(elements))
{
//find the largest mobile element
int maxIndex = getLargestMobileIndex(elements);
Element k = elements.get(maxIndex);
//Swap the largest Element with the Element it points to
if(k.getDirection() == Direction.LEFT)
{
//get the index of the element to the left of k
int leftIndex = (maxIndex - 1) >= 0 ? (maxIndex - 1) : maxIndex;
Collections.swap(elements, maxIndex, leftIndex);
}
else
{
//get the index of the element to the right of k
int rightIndex =
(maxIndex + 1) < elements.size() ? (maxIndex + 1) : maxIndex;
Collections.swap(elements, maxIndex, rightIndex);
}
//reverse the direction of all elements larger than K
for(Element e : elements)
{
//System.out.println(e);
if(e.getValue() > k.getValue())
{
Direction opposite = Direction.opposite(e.getDirection());
e.setDirection(opposite);
}
}
//add the new permutation to the list
permutations.add(combineElementsToString(elements));
if(STOP++ == 10) System.exit(0);
}
}
//converts all the values of the Element
//objects then adds them to a String
public String combineElementsToString(ArrayList<Element> elements)
{
String perm = "";
for(Element e : elements)
{
perm += Integer.toString(e.getValue());
}
return perm;
}
//finds largest Mobile element and returns it's index
public int getLargestMobileIndex(ArrayList<Element> elements)
{
int maxIndex = 0;
for(int i = 0; i < elements.size(); i++)
{
if(elements.get(i).isMobile() && i > maxIndex)
{
maxIndex = i;
}
}
return maxIndex;
}
//determines if there is a remaining mobile element
public boolean hasMobileElement(ArrayList<Element> elements)
{
for(Element e : elements)
{
if(e.isMobile())
return true;
}
return false;
}
Ожидания:
Я ожидаю, что алгоритм сделает что-то вроде этого
Начало:
<0 <1 <2
<0 <2 <1
<2 <0 <1
и т.д.
Фактический
Вот что на самом деле делает
Начало:
<0 <1 <2
<0 <2 <1
<0 <2 <1
<0 <2 <1
не изменяется после первого обмена
Любая помощь будет отличной, даже если у вас есть комментарии / указания по поводу моего стиля, это также будет высоко оценено, спасибо.
Извините за длинный пост.