C++全排列中递归交换法实例详解

时间:2021-05-20

对于求解全排列问题有最暴力的递归枚举法,但是我们希望可以优化时间,因此出现了递归交换法。

例题

洛谷1706

题目描述

输出自然数1到n所有不重复的排列,即n的全排列,要求所产生的任一数字序列中不允许出现重复的数字。

输入格式

一个整数n。

输出格式

由1~n组成的所有不重复的数字序列,每行一个序列。

每个数字保留 5个场宽。

输入样例

3

输出样例

1 2 3
1 3 2
2 1 3
2 3 1
3 1 2
3 2 1

全排列问题——递归交换法

其实跟暴力枚举思路差不多,每次递归枚举第x个数字是几,之后a[x]可以选择不动,也可以选择与后面任意一个数交换位置,就是从后面选一个数放到x的位置上。

简而言之,就是每到一位就从后面选一个尚未被使用过的数字与该位数字交换,这里有些难理解,您可以自己按照程序推一下样例。

这样我们就可以打印所有的全排列了,但这样不是按顺序打印,所以这里需要每次对a[x] ~ a[n]进行排序。

举个例子,如对1、2、3进行全排列。当我们交换1和3后,序列变为3、2、1,如果说这里不排序,直接2、1都保持不动,就输出3、2、1了,可是我们先要的应该是3、1、2,所以要进行排序。

最后,算一下时间复杂度,我们发现需要从1到n一位一位的看,之后每位还要枚举x ~ n,所以总时间复杂度为O(n!)。

代码

# include <cstdio># include <cmath># include <cstring># include <algorithm>using namespace std;const int N_MAX = 10;int n;int a[N_MAX + 10];void permutation(int x){ if (x == n) { for (int i = 1; i <= n; i++) printf("%5d", a[i]); printf("\n"); return; } for (int i = x; i <= n; i++) { sort(a + x, a + n + 1); swap(a[x], a[i]); permutation(x + 1); swap(a[x], a[i]); }}int main(){ scanf("%d", &n); for (int i = 1; i <= n; i++) a[i] = i; permutation(1); return 0;}

以上就是小编给大家整理的全部相关知识点,感谢大家对的支持。

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